Автомобильные аккумуляторы: виды и краткая характеристика

Сурьмянистые аккумуляторы

Эти модели еще называют традиционными. Их устройство простое и надежное, как автомат Калашникова. Электролит (раствор дистиллированной воды и серной кислоты) наливают в шесть изотермических банок и поочередно кладут «плюсовые» и «минусовые» свинцовые пластины. Сурьма используется в качестве легирующего свинец агента, отсюда и название.

Сурьмянистые батареи имеют самую низкую цену из всех аналогов и при этом относительно неплохо работают. Этим объясняется их лидирующее положение на рынке более 100 лет.

К их основным достоинствам можно отнести высокую стойкость к глубоким разрядам, нетребовательность к устойчивости автомобильной электросети и достаточно длительный срок службы (при соблюдении правил эксплуатации). К недостаткам можно отнести предрасположенность к сульфатированию, низкий пусковой ток и возможные проблемы при запуске двигателя на холоде.

Отличительной особенностью сурьмяных аккумуляторов является то, что при работе электролит выделяет пузыри или, как говорится, пузыри. Это, естественно, приводит к постепенному снижению уровня жидкости, поэтому электролит необходимо периодически добавлять. Вот почему большинство сурьмяных аккумуляторов относятся к так называемым ремонтопригодным аккумуляторам.

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей — краткая характеристика, маркировка

Автомобильные аккумуляторы разных типов имеют разную мощность, стоимость и эксплуатационные характеристики. Исследователи пытаются увеличить энергопотребление устройств. Разрабатываются морозостойкие батареи. Существующие батареи содержат опасные вещества: свинец и серную кислоту. В планах разработчиков создание более экологически чистых агрегатов.

Сурьмянистые

В свинцовой пластине таких аккумуляторов содержится от 4,8 до 5% сурьмы, что делает свинец более плотным и улучшает электролиз. Когда газы выпускаются, вода кажется кипящей. В результате таких процессов увеличивается концентрация электролитов.

Чтобы компенсировать потерю влаги, в аккумулятор заливается очищенная вода. Популярны батареи, содержащие меньше сурьмы. Устройства просты в обслуживании. Современные автомобильные аккумуляторы практически не содержат сурьмы.

Малосурьмянистые АКБ

Пластины таких батарей имеют минимальное количество сурьмы (менее 4,8%). Устройства могут контролироваться, а могут и не контролироваться. В этом случае часть воды испаряется. Батарея с низким содержанием сурьмы не предъявляет высоких требований к электрическому оборудованию. Доступен в легковых автомобилях России. Главное достоинство устройства — доступность.

Щелочные

Состав аккумулятора для автомобиля.

Батарея этого типа содержит щелочь. Они делятся на 2 типа: никель-кадмиевые и металлогидридные.

Положительные пластины изготовлены из гидроксида никеля, отрицательные содержат небольшое количество кадмия и железа.

Щелочные никель-кадмиевые батареи просты в использовании. Особенность в том, что при химических реакциях электролит остается и не испаряется.

Щелочные батареи имеют много преимуществ перед «классическими”:

1. Зарядку переносит нормально. Вы можете держать их в разряженном состоянии.
2. Щелочные батареи удобно использовать при низких температурах. Зимой двигатель заводится быстро.
3. Кислотные батареи выделяют вредные вещества, а щелочные — нет.

Главный недостаток — дороговизна. Устройства много весят, их чаще всего используют в грузовиках.

Кальциевые

Чтобы кипятить меньше воды, вместо сурьмы использовали кальций. Кальциевые батареи имеют маркировку «Ca / Ca». Указывает, что в деталях устройства есть кальций. А если добавить небольшое количество серебра, сопротивление батареи снизится, что приведет к увеличению энергопотребления.

При использовании кальция уменьшилось газовыделение, снизилось потребление воды. Батареи с низким содержанием сурьмы уступают кольцевым батареям. Батарею, содержащую кальций, часто называют «необслуживаемой». Такой прибор имеет долгий срок службы, вода медленно закипает.

Автомобильные аккумуляторы, в пластинах которых содержится кальций, долго хранятся и не теряют эксплуатационных свойств.

Но у кальциевой батареи есть несколько недостатков:

• имеет высокие требования к зарядке;
• чувствителен к напряжению бортовой сети;
• плохо реагирует на перепады температуры.

Кальциевый аккумулятор дороже, чем аккумулятор с низким содержанием сурьмы, но цена оправдывает качество. Аккумуляторы этого типа устанавливаются на иномарки. Недостаток кальциевых батарей в том, что они слишком требовательны к подзарядке. Но при правильном уходе он становится надежным и долговечным источником энергии.

AGM и гелевые батареи

Вышеупомянутые типы батарей содержат раствор серной кислоты, а AGM — гель. Устройства устанавливаются на дорогие иномарки, они надежнее и безопаснее «классических”.

Разбавленная водой серная кислота сразу вытекает при повреждении корпуса. Загустевший электролит имеет более высокую плотность, он не жидкий, как жидкость. Между пластинами находится материал, который удерживает гель внутри. Функция этого материала — защита электродов.

Обозначение «AGM» (Absorbent Glass Mat) переводится как «материал с впитывающими свойствами». Гель фиксируется в установке. Эту батарею можно наклонять, не опасаясь, что в случае повреждения жидкость выльется.

Типы аккумуляторов.

Одно из преимуществ аккумулятора — отличная виброустойчивость. У него низкий уровень заряда, поэтому его можно хранить долгое время. Рекомендуется держать гелевый аккумулятор заряженным. Еще одно преимущество — устойчивость к зарядке.

Не заряжайте аккумулятор слишком сильно. Следует использовать более низкий ток. Гелевые аккумуляторы имеют специальное зарядное устройство. Помимо достоинств, у таких аккумуляторов есть и слабые стороны. Они плохо работают при резком понижении температуры воздуха. При хранении аккумулятора в благоприятных условиях срок полезного использования составит до 11 лет. Еще один недостаток аккумулятора — высокая цена.

Гибридные АКБ

Эти батареи имеют маркировку «Ca +». На пластинах приборов установлены электроды, различающиеся технологией изготовления. Положительные — с низким содержанием сурьмы, отрицательные — с кальцием. Гибридные батареи потребляют мало воды, что является их преимуществом. Устройства надежны и устойчивы к перегрузкам.

Бренды-бренды: какой фирмы выбрать современный аккумулятор для автомобиля из многообразия производителей

Отечественный автомобилист имеет возможность выбирать товары из большого количества моделей из стран СНГ, Европы и Азии. Огромное количество моделей, львиный разрыв в соотношении цен — запутаться здесь может даже опытный автолюбитель.

Анализируя тему, какой фирмой выбрать аккумулятор для автомобиля, уместно будет обратиться к рейтингу аккумуляторов. Здесь специалисты рекомендуют не отдавать предпочтение новичкам и незнакомцам. В целом ситуация с брендами следующая:

• фаворитами рынка считаются модели немецкого производства — компании Bosch. Они надежны при любой температуре, качественны и долговечны;
• качество аналогичное моделям Bosch — продукции компании Varta. Эти продукты неоднократно получали награды в виде лучшего соотношения цены и качества;
• аккумуляторы Тюменского аккумуляторного завода могут дать фору зарубежным лидерам. Тюменские аккумуляторы обладают прекрасными электрическими характеристиками, полезны и имеют очень доступную цену;
• сильными середняками считаются батареи компаний «Зверь», «Топла», «Эксиде», «Медалист», «АКОМ», «Мутлу.

Технологии AGM и EFB находятся во власти фаворитов рынка: Bosch и Varta. Banner и Exide — отличные собрания акционеров.

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей

Сурьмянистые АКБ

Это устаревший тип автомобильного аккумулятора, в пластинах которого содержится более 5% сурьмы. Современные модели батарей содержат значительно меньше сурьмы (Sb) в пластинах. Роль сурьмы в пластинах аккумуляторных батарей заключается в увеличении их прочности. Чистый свинец очень мягкий и не в чистом виде не подходит для использования в батареях. Сурьма вызывает резкую активацию процесса электролиза, который начинается в аккумуляторе при напряжении 12 вольт. При этом выделяются водород и кислород. Похоже, что электролит закипает.

Сурьмяные батареи имеют большой расход воды из электролита. В результате понижения уровня электролита обнажаются электродные пластины. Чтобы этого не произошло, нужно периодически доливать в банки дистиллированную воду. Следовательно, сурьмянистый аспект автомобильных аккумуляторов часто называют ремонтопригодным. Хотя современные разновидности автомобильных аккумуляторов также имеют необходимые для обслуживания элементы конструкции.

Сурьмяные батареи больше не используются в качестве стартерных. На смену им пришли другие, более прогрессивные модификации аккумуляторов. Батареи этого типа до сих пор хранятся в различных стационарных источниках питания, где требуется простота использования батарей. А современные автомобильные аккумуляторы производятся со значительно меньшим содержанием сурьмы.

Малосурьмянистые АКБ

Пластины с пониженным содержанием сурьмы стали использовать для уменьшения скорости испарения воды из электролита. К типам батарей с низким содержанием сурьмы относятся те, в пластинах которых содержится менее 5% сурьмы. Благодаря их применению удалось избежать проблемы частого долива дистиллированной воды. Но это не значит, что такие батареи полностью не требуют обслуживания.

Еще одним преимуществом автомобильного аккумулятора этого типа является более низкая скорость саморазряда аккумулятора во время хранения по сравнению с более старыми моделями сурьмы. Эти батареи часто называют необслуживаемыми, но правильнее было бы называть их неприхотливыми. В конце концов, утверждение, что им не нужна помощь, — это рекламный слоган. Утечки воды из электролита все еще присутствуют. Поэтому все же необходимо проверить уровень и долить дистиллированную воду.
К преимуществам батарей с низким содержанием сурьмы можно отнести их устойчивость к электрическим параметрам бортовой сети автомобиля. Если в сети есть перепады напряжения, то на параметры аккумулятора это сильно не влияет. Чего нельзя сказать о самых современных типах автомобильных аккумуляторов — кальциевых, AGM, гелевых. Эксперты считают, что батареи с низким содержанием сурьмы больше подходят для использования в отечественных автомобилях. Это связано с тем, что не все российские автомобили еще обеспечили стабильность напряжения в бортовой сети. Кроме того, этот тип батарей имеет доступную цену.

Кальциевые АКБ

Добавление кальция в свинцовые сетки вместо сурьмы было решением для уменьшения испарения воды в батарее. Часто на аккумуляторах этого типа можно встретить маркировку типа Ca / Ca. Это обозначение указывает на то, что кальций содержится в решетках положительного и отрицательного электродов. Некоторые производители также добавляют небольшое количество серебра. Это позволяет снизить внутреннее сопротивление аккумулятора, повысить КПД и емкость. Но главной особенностью кальциевых аккумуляторов было снижение интенсивности электролиза и, как следствие, падение уровня электролита.

Сейчас выпускаются модели кальциевых батарей, в которых практически отсутствует испарение воды в течение всего срока службы. В результате автовладельцу не нужно проверять уровень электролита и его плотность. И в этом случае название необслуживаемого аккумулятора будет правильным. Помимо низкого расхода воды, кальциевые батареи обладают низкой скоростью саморазряда. По сравнению с сурьмянистыми батареями саморазряд примерно на 70% ниже. В результате батареи Ca / Ca могут сохранять свои характеристики намного дольше. Фактически, замена сурьмы кальцием увеличила напряжение, необходимое для запуска процесса электролиза, с 12 до 16 вольт. Поэтому зарядка стала менее критичной.

Но у любого устройства есть как достоинства, так и недостатки. Кальциевые батареи гораздо более чувствительны к сильным разрядам, чем другие типы автомобильных аккумуляторов. Достаточно 3-4 сильных разрядов и емкость аккумулятора необратимо падает. Это означает, что количество тока, аккумулируемого батареей, значительно уменьшается. В этом случае батарею нужно будет заменить.

Также стоит отметить, что тип кальциевых аккумуляторов чувствителен к стабильности электрических характеристик бортовой сети автомобиля. Они не любят сильных скачков напряжения. Поэтому перед установкой такого аккумулятора убедитесь, что генератор, регулятор напряжения и другие устройства в автомобильной сети исправны.

Кроме того, цена на кальциевые батареи немного выше, чем на батареи с низким содержанием сурьмы. Обычно Ca / Ca-аккумуляторы устанавливаются на иномарки со стандартным набором опций. Такие автомобили оснащены качественным электрооборудованием, при этом обеспечивается стабильность электрических характеристик. Выбирая этот тип аккумуляторов, не забывайте, что при их использовании нельзя допускать глубокого разряда аккумуляторов.

Гибридные АКБ

На корпусе таких аккумуляторов можно встретить обозначение Ca + или Ca / Sb.Сетки электродов в таких аккумуляторах изготавливаются по разным технологиям. Положительные — добавлением сурьмы, отрицательные — кальциевой технологией. Гибридные автомобильные аккумуляторы — это попытка объединить преимущества этих типов аккумуляторов. В итоге характеристики оказались средними.

Расход воды в гибридных батареях ниже, чем в батареях с низким содержанием сурьмы, но больше Ca / Ca. Но этот тип аккумуляторов более устойчив к глубоким разрядам и перепадам напряжения в электрической подсистеме автомобиля. Подробнее о гибридных автомобильных аккумуляторах читайте в отдельной статье.

AGM и гелевые батареи

Аккумуляторы, изготовленные с использованием технологии AMG и GEL (обычно называемой гелевой технологией), имеют электролитическую связь. Этот тип батареи был попыткой решить проблему безопасного использования батареи. Фактически, в классических батареях электролит может вытечь, когда корпус перевернут или поврежден. Серная кислота является агрессивным веществом и представляет опасность для человеческого организма. Поэтому проблема была решена путем перевода электролита в связанное состояние и снижения его текучести. Помимо повышения безопасности гелевых аккумуляторов, удалось уменьшить потерю активной массы пластин.

Разница между технологиями AMG и GEL заключается в способе связывания электролита. В аккумуляторах типа AGM пористое стекловолокно пропитано электролитом, который находится между пластинами. AGM расшифровывается как Absorbent Glass Mat или переводится на русский язык как «впитывающий стеклянный материал». С помощью GEL-технологии электролит переводится в гелеобразное состояние с добавлением соединений кремния. Часто батареи, изготовленные с использованием этих технологий, все вместе называются гелевыми батареями. С ценами на гелевые аккумуляторы вы можете ознакомиться в обзоре по ссылке.

Поскольку этот тип аккумулятора не содержит жидкого электролита, он не боится установки в наклонном положении. Но, несмотря на заявления маркетологов, эти батареи нельзя использовать в перевернутом положении. К преимуществам обоих типов гелевых аккумуляторов можно отнести низкий саморазряд и высокую вибростойкость. К преимуществам гелевых аккумуляторов следует отнести еще одно свойство. Они могут обеспечивать высокий пусковой ток независимо от заряда аккумулятора и до тех пор, пока аккумулятор почти полностью не разрядится. После глубокого разряда они полностью восстанавливают свою емкость и выдерживают большое количество циклов заряда-разряда (около 200).

Но гелевые аккумуляторы очень чувствительны к процессу зарядки аккумулятора. Этот тип аккумуляторов заряжается меньшими значениями тока, чем в случае классических свинцово-кислотных моделей. Они требуют использования дополнительного зарядного устройства.

Продавцы сегодня предлагают универсальные модели зарядных устройств, но с их выбором нужно быть внимательным. Вот статья о требованиях к зарядным устройствам для гелевых аккумуляторов. Также рекомендуем прочитать материал о том, как заряжать гелевый аккумулятор. Кроме того, гелевые аккумуляторы требуют стабильности электрических параметров в бортовой сети автомобиля.
На морозе гелевые аккумуляторы, а также аккумуляторы с жидким электролитом могут капризничать. При отрицательных температурах проводимость гелеобразного электролита снижается. В идеале такой батареи хватит на десять лет. Но на практике следует рассчитывать на 6-7 лет. В некоторых случаях эти батареи можно сбросить. О том, как сбросить гелевый аккумулятор, читайте в статье по ссылке. В автомобилях они используются реже, чем аккумуляторы других типов. Их распространение ограничено их дороговизной. Намного чаще их можно встретить в ИБП (источниках бесперебойного питания), мотоциклетной технике, водном транспорте. Гелевые аккумуляторы в автомобилях можно встретить на дорогих иномарках премиум-класса и внедорожниках, где имеется большое количество потребителей электроэнергии. Узнайте больше о гелевых батареях.

Щелочные АКБ

В аккумуляторах этого типа в качестве электролита используется щелочь, а не кислота. Существует много щелочных батарей, но только два типа предназначены для использования в качестве стартерных батарей в автомобилях. Следует отметить, что щелочные батареи в автомобилях встречаются очень редко. Чаще всего они используются в складском оборудовании, например, в тяговых аккумуляторах.

Никель-кадмиевые батареи имеют положительные электроды, покрытые NiO (OH) (гидроксид Ni, метагидроксид Ni или гидрат оксида Ni III). Отрицательные электроды покрыты смесью железа и кадмия.

Положительные электроды в никель-железной батарее аналогичным образом покрыты гидроксидом никеля. Но отрицательный электрод сделан из железа. Едкий калий (КОН) используется в качестве электролита в этих типах батарей. Таблички здесь, как и в свинцово-кислотных аккумуляторах, находятся в «конвертах». Но они сделаны из перфорированных металлических пластин. В эти кожухи запрессована активная масса, что значительно увеличивает вибростойкость аккумулятора.

Следует отметить, что в батареях щелочного типа количество положительных и отрицательных электродов разное. В никель-кадмиевом типе положительных пластин на 1 больше, чем отрицательных. Сами пластины расположены по краям и соединены с корпусом аккумулятора. В никель-железном типе отрицательных пластин на одну больше, чем положительных. В батареях щелочного типа требуется гораздо меньше электролита, чем в кислотных, так как он не расходуется в процессе реакции.

Преимущества щелочных батарей по сравнению со свинцово-кислотными:

• Скачать тоже легко. Хранение аккумуляторов этого типа происходит практически без потери производительности;
• Щелочные батареи намного лучше работают при отрицательных температурах;
• Щелочные батареи имеют более низкий саморазряд, чем кислотные;
• Нет вредных паров;
• Накапливайте большую емкость на единицу своей массы. В результате при работе в роли тяги ток может подаваться в течение более длительного периода времени.

Недостатки щелочных батарей:

• Щелочные батареи имеют более низкое напряжение, чем свинцово-кислотные. Соответственно, для получения необходимого натяжения необходимо объединить большее количество банок, а значит, размер увеличивается;
• Цена на щелочные батареи намного выше, чем на кислотные.

Щелочные стартерные батареи в настоящее время доступны только для некоторых грузовиков. Основная область применения щелочных батарей — тяговые батареи (например, для складской техники). Что касается использования в легковых автомобилях, то пока это кажется непрактичным.

Литий-ионные АКБ

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы в настоящее время очень перспективны с точки зрения дополнительных источников электрического тока. В этом случае ионы лития действуют как носители тока. Кроме того, материал электродов очень часто меняется по мере совершенствования этой технологии. На ранней стадии развития металлический литий использовался в качестве отрицательного электрода. Из-за высокой взрывоопасности его заменили графитом. В роли положительного электрода использовались различные оксиды лития, в которые добавлялись марганец или кобальт. В образцах современных литий-ионных аккумуляторов их заменяют литий-железо-фосфатные сплавы, поскольку они дешевле, менее токсичны и их легче перерабатывать.

Основные преимущества литий-ионных аккумуляторов:

• Большая удельная электрическая емкость (т.е емкость на единицу массы аккумулятора);
• Напряжение отдельных ячеек выше, чем у стандартной свинцово-кислотной. 4 вольта против 2 вольт у классического элемента.
• Низкий саморазряд.

Тип Li─ion также имеет недостатки. К тому же они достаточно серьезные и не допускают массового использования таких аккумуляторов в автомобилях.

Минусы литий-ионных аккумуляторов:

• Чувствителен к отрицательным температурам. Когда температура падает, ток, подаваемый литий-ионным аккумулятором, уменьшается;
• Количество циклов заряда-разряда в настоящее время сокращено (около 500);
• Старение литий-ионных аккумуляторов. То есть при хранении их емкость уменьшается. Через два года мощность снизится примерно на 20;
• Чувствительность к глубоким выделениям;
• Литий-ионные батареи недостаточно мощные, чтобы их можно было использовать в качестве стартерных.

В основном литий-ионные аккумуляторы используются для питания различных мобильных электронных устройств. Если разработчики устранят недостатки литий-ионных аккумуляторов, они смогут заменить кислотные аккумуляторы.

Малосурьмянистые аккумуляторы

Конструкторы постоянно старались улучшить свойства аккумуляторов и минимизировать их недостатки. И первой такой попыткой было значительное снижение количества сурьмы (всего до 5%) в свинцовых пластинах аккумулятора. Стоит сказать, что новый тип автомобильного аккумулятора оказался победителем. За счет уменьшения количества сурьмы значительно снизилось и испарение электролита, аккумуляторы стали показывать более низкий уровень саморазряда и при этом сохранили свою невысокую стоимость.

И хотя такие проблемы, как сульфатирование и довольно слабый пусковой ток, не решены, батареи с низким содержанием сурьмы по-прежнему очень популярны. Одна из основных причин — его устойчивость к колебаниям напряжения как при зарядке, так и в электросети автомобиля. Кроме того, батареи, содержащие сурьму, по-прежнему являются бесспорным лидером в этом вопросе, даже когда речь идет о новейших и самых высокотехнологичных батареях.

Кальциевые аккумуляторы

Как оказалось, даже значительное уменьшение количества сурьмы в пластинах аккумуляторных батарей не позволило добиться желаемого снижения процессов электролиза. И тогда было решено полностью отказаться от сурьмы и найти другую добавку в сплав. Новым металлом, добавленным к свинцовым пластинам, был кальций.

Кальциевые батареи практически не испарялись, что позволяло поддерживать уровень электролита на уровне, достаточном для всего срока службы батареи. Именно с этих моделей началась история так называемых необслуживаемых аккумуляторов. Кстати, когда возникает вопрос «как определить тип автомобильного аккумулятора», достаточно посмотреть на его верхнюю крышку. Если он гладкий, без заглушек, закрывающих банки, то можно с уверенностью сказать, что этот аккумулятор не требует обслуживания. Кроме того, технология изготовления кальциевых пластин позволила значительно снизить их вес и, как следствие, вес всей батареи.

Еще одно несомненное преимущество кальциевых аккумуляторов — низкий уровень саморазряда. Батареи с низким содержанием сурьмы также обогнали в этом отношении кальциевые батареи более чем на 70 %.

Но решение одних проблем привело к появлению других. Как оказалось, кальциевые батареи плохо переносят глубокую разрядку. Потребовалось буквально три-четыре раза обнулить аккумулятор и он пришел в негодность для дальнейшего использования. К тому же такие аккумуляторы были крайне капризны по напряжению и току, поэтому любые скачки напряжения при зарядке и работе на них тоже крайне негативно сказывались. А стоимость новых батарей была почти в четыре раза выше, чем их сурьмянистые аналоги.

Гибридные аккумуляторы

О, это было бы похоже на использование сурьмяных и кальциевых батарей и объединение их в одну батарею! Думаем, именно эта идея пришла в голову конструктору, создавшему первый гибридный аккумулятор. Действительно, решение оказалось на поверхности. Поскольку оба типа пластин имеют свои преимущества, почему бы не использовать оба при изготовлении батареи. Так они и поступили: в гибридных батареях положительные пластины были с низким содержанием сурьмы, а отрицательные пластины были кальциевыми.

Эксперимент оправдал все ожидания. Новые аккумуляторы превосходили практически все предыдущие типы автомобильных аккумуляторов. Они не боялись глубоких разрядов и перепадов напряжения, при этом имели отличные показатели силы тока, практически не теряли уровень электролита при работе и долго держали заряд.

Пожалуй, единственная проблема, которую не удалось решить стыковкой пластин, — это все еще высокая стоимость аккумулятора. Цена на гибридные модели стремительно растет по сравнению с традиционными батареями.

Виды аккумуляторов и их отличия

Каждый тип аккумулятора имеет разную емкость, цену и другие технические характеристики. Автомобильные аккумуляторы подлежат ремонту и не требуют обслуживания. В устройства, подлежащие техническому обслуживанию, необходимо постоянно добавлять дистиллированную воду. Необслуживаемые батареи не требуют такого обслуживания.

Рассмотрим классификацию аккумуляторов по материалу пластины, ведь от него зависят многие характеристики того или иного устройства.

Сурьмянистые

Этот тип свинцово-кислотных аккумуляторов содержит около 5% сурьмы. Эта добавка необходима для увеличения плотности свинца, потому что чистый свинец — мягкий металл и не может использоваться в батареях. Кроме того, сурьма улучшает электролиз.

Сурьмяные батареи требуют обслуживания, их необходимо залить дистиллированной водой и проверить плотность электролита. Этот тип аккумулятора устарел и больше не используется в автомобилях.

Аккумуляторы этого типа устанавливались на советские автомобили и на некоторые иномарки, выпущенные в 70-80-х годах прошлого века.

Малосурьмянистые

Уменьшение доли сурьмы в автомобильных аккумуляторах позволило снизить скорость испарения воды. Это позволяет реже проверять плотность электролита. Такие аккумуляторы дольше держат заряд за счет снижения уровня саморазряда.

Производители называют такие устройства неприхотливыми или необслуживаемыми. Однако потерю электролита устранить не удалось, и вода испаряется, хотя и в гораздо меньших объемах.

К достоинствам такого типа аккумуляторов можно отнести нетребовательность к параметрам бортовой сети и невысокую цену.

Такие аккумуляторы часто устанавливают на автомобили российского производства в силу их неприхотливости и невысокой стоимости.

Кальциевые

Чтобы уменьшить процесс испарения, вместо сурьмы используют кальций. Эти батареи имеют маркировку «Ca / Ca». Некоторые производители добавляют в пластины небольшое количество серебра, что снижает внутреннее сопротивление устройства и увеличивает эффективность и емкость аккумулятора.

Кальциевые батареи практически не испаряют воду, поэтому им не нужно контролировать плотность электролита и не требуют обслуживания. Их саморазряд на 70% ниже, чем у сурьмы.

Батареи этого типа чувствительны к перезарядке. Их емкость резко падает после 3-4 случаев неправильной зарядки. Кроме того, этот тип аккумулятора требует стабильного напряжения от бортовой сети.

Кальциевые аккумуляторы используются в иномарках средней ценовой категории. Эти автомобили обычно оснащены высококачественным электрооборудованием.

Гибридные

Пластины гибридных аккумуляторов изготовлены с использованием различных добавок. Отрицательные — это кальций, а положительные — с низким содержанием сурьмы. По техническим характеристикам такие батареи располагаются посередине между кальциевыми и малосурьмянистыми. Такие батареи устойчивы к перезарядке и переразряду. Вода в них закипает примерно в два раза медленнее, чем в батареях с низким содержанием сурьмы. Эти продукты имеют маркировку «Ca +» или «Ca / Sb».

Аgm и гелевые батареи

Безопасность использования автомобильных аккумуляторов считается большой проблемой. В обычных устройствах в качестве электролита используется серная кислота, которая может протекать при повреждении внешней оболочки. Кислота — это химически активное вещество, которое может нанести вред как здоровью человека, так и автомобилю. Одно из решений — снизить текучесть электролита.

В гелиевых батареях в электролит добавляют кремнийсодержащие соединения для снижения его текучести. В AGM между пластинами помещается пористое стекловолокно, пропитанное электролитом.

Аккумулятор такого типа можно устанавливать в наклонном положении. К тому же они хорошо переносят вибрации, долго хранятся грузы, так как имеют низкую скорость саморазряда. Еще одно положительное качество этого типа аккумуляторов — устойчивость к глубокому разряду и перезарядке. Продукция этого типа не требует обслуживания.

Помимо положительных качеств, у устройств есть и недостатки. Их нужно заряжать относительно небольшим током, поэтому для них требуется специальное зарядное устройство. Следует учитывать, что они плохо работают при низких температурах.

Такие аккумуляторы используются в дорогих иномарках, а также могут устанавливаться на мотоциклы.

Литий-ионные

Пластины литий-ионных автомобильных аккумуляторов используются из различных материалов. Положительный электрод изготовлен из графита, а отрицательный — из экологически чистого и безопасного литий-фосфатного материала.

Литий-ионные аккумуляторы отличаются большой емкостью и низкой скоростью саморазряда. Напряжение элемента выше, чем у обычных кислот, и составляет 4 В против 2 В.

Массовое использование таких аккумуляторов затруднено из-за их недостатков. Они чувствительны к глубоким разрядам и низким температурам. Емкость этого типа батареи уменьшится примерно на 20% за двухлетний период. Приводы этого типа чаще всего используются для питания мобильной электроники или электромобилей, но не в качестве стартерных аккумуляторов.

EFB

В батареях EFB используются пластины, в два раза превышающие толщину обычных пластин. Пластины упакованы в специальный тканевый мешок и залиты электролитом.

Устройства этого типа могут работать в диапазоне температур от -50 ° С до + 60 ° С. Они легко переносят глубокие разряды и выдерживают большое количество циклов заряда и разряда. Эти батареи безопасны и требуют минимального обслуживания.

Недостатком этих батарей является то, что они имеют меньшую мощность, чем другие типы батарей (например, AGM), но они более дорогие. Их также нельзя использовать в автомобилях с рекуперативным наддувом при торможении.

Щелочные

В щелочных батареях в качестве электролита вместо кислоты используется щелочь. Никель, цинк, железо, кадмий, серебро и некоторые другие металлы могут использоваться в их пластинах в качестве реактивного вещества.

Такие аккумуляторы хорошо переносят перезарядку. Их можно хранить без нагрузки, не уменьшая при этом их вместимости. У устройств небольшой коэффициент саморазряда, который ниже, чем у кислотных. Легко переносит низкие температуры.

Напряжение на выходе щелочной батареи ниже, чем у кислотной батареи, поэтому они должны быть подключены к батареям.

Такие аккумуляторы часто используются как тяговые, реже — как стартерные.

Гелевые аккумуляторы

Найдя практически идеальное решение по составу пластин аккумулятора, конструкторы аккумуляторов не стали бы останавливаться на достигнутом. Правда, сейчас объект их исследования — электролит, вторая составляющая любой аккумуляторной батареи. В новых аккумуляторах было решено заменить жидкий электролит на студенистую массу. И результат не заставил себя ждать.

Во-первых, практически полностью решена проблема текучести такой агрессивной жидкости, как электролит.

Во-вторых, плотная студенистая структура наполнителя не позволяла пластинам осыпаться, что увеличивало срок их службы и, как следствие, срок службы всего аккумулятора.

И в-третьих, гелевые аккумуляторы имели практически нулевой саморазряд, что позволило значительно увеличить срок их службы без потери рабочих качеств.

Но на этом преимущества гелевых батарей не заканчиваются. Одно из главных преимуществ таких аккумуляторов — большой пусковой ток. К тому же гелевые батареи могли доставить его практически на любой стадии использования, даже когда они были почти полностью разряжены. Кстати, на зарядку у них ушло намного меньше времени, чем у их «жидких» собратьев. Сочетание этих качеств сделало гелевые аккумуляторы просто незаменимыми в ситуациях, когда автомобиль приходилось заводить на морозе. Высокий пусковой ток позволял двигателю «работать» даже с изрядно замерзшим маслом.

правда, надо сказать, что очень сильный холод все же негативно сказался на свойствах геля. При температуре ниже -35 градусов он еще больше загустел, и этот фактор значительно снизил практически все показатели батареи.

Боязнь низких температур открывает список недостатков гелевых аккумуляторов, которым, к сожалению, тоже есть место. Также стоит отметить, что они также не любят очень высоких температур. Значительное потепление может привести к взрыву.

Еще один недостаток — чувствительность гелевых аккумуляторов к перенапряжению. Заряд более 14 вольт может полностью вывести аккумулятор из строя. То же самое можно сказать и о коротком замыкании — даже если батарея с гелевым электролитом «замкнется» на секунду или две, мы можем предположить, что ее дни сочтены.

И, наконец, если до появления гелевых аккумуляторов гибридные модели считались самыми дорогими, то новые аккумуляторы успешно сдвинули их с пьедестала. Высокая стоимость гелевых аккумуляторов позволяет использовать их только на автомобилях премиум-класса, а также на внедорожниках и спецтехнике, которым приходится передвигаться по пересеченной местности. В последнем случае основную роль играет низкая текучесть геля и то, что он не будет проливаться ни при каком наклоне автомобиля.

AGM аккумуляторы

Несмотря на то, что аккумуляторы, изготовленные по технологии AGM, по сути являются гелевыми, мы выделили их в отдельную категорию. Дело в том, что, помимо геля, аккумуляторы AGM содержат внутри еще и специальный пористый материал, который дополнительно препятствует падению пластин и утечке гелевого электролита.

Наличие абсорбирующего материала также позволило снизить чувствительность аккумулятора к высокому напряжению, повысить его устойчивость к коротким замыканиям и, прежде всего, к низким температурам. Сегодня аккумуляторные батареи AGM — бесспорные герои холодного пуска. Самое удивительное, что наличие надстройки позволило не увеличить, а наоборот снизить стоимость батареи, что тоже можно отнести к очевидным преимуществам.

Однако замалчивать недостатки AGM-аккумуляторов было бы несправедливо. Причем первые из них можно назвать почти вдвое меньшей продолжительностью по сравнению с гелевыми моделями. Кроме того, батареи AGM имеют более высокую скорость саморазряда и гораздо более чувствительны к глубокому разряду, чем их гелевые аналоги.

Но ряд преимуществ, важнейшим из которых, на наш взгляд, является относительно невысокая цена, перевешивает имеющиеся недостатки, и сегодня AGM-аккумуляторы стремительно набирают популярность.

Технические преимущества Ni-Cd батарей:

• быстрая и удобная зарядка;
• продолжительность: при правильном использовании аккумулятор может превышать до тысячи циклов зарядки;
• готовность к нагрузкам и низкотемпературной работе;
• доступная стоимость.

К недостаткам можно отнести высокую скорость саморазряда во время хранения, уязвимость к кристаллизации, относительно низкое энергопотребление и токсичность ингредиентов.

Читайте также: Значок машины Лада: расшифровка аббревиатуры ВАЗ

Щелочные аккумуляторы

Наш обзор будет неполным, если мы не скажем, что существуют определенные типы автомобильных аккумуляторов.

Вернемся немного назад во времени, то есть к тому моменту, когда дизайнеры экспериментировали с составами электролитов. Уже тогда было известно, что не только смесь воды и кислоты, но и щелочной раствор может выступать в качестве «жидкого» компонента аккумулятора. Правда, в этом варианте даже свинцовые пластины требовали некоторой модернизации: они покрывались, в зависимости от модификации, растворами никеля, кадмия и железа.

Однако, несмотря на наличие явно положительных качеств, таких как полное отсутствие электролиза, устойчивость к глубоким разрядам и высокому напряжению, хорошая энергоемкость и высокий пусковой ток, щелочные батареи не нашли широкого применения в автомобильной промышленности. И дело даже не в их дороговизне, которая, кстати, значительно выше даже самых дорогих кислотных аналогов.

Причиной, которая буквально свела на нет все преимущества щелочных батарей, стал так называемый «эффект памяти». Дело в том, что если вы начнете заряжать щелочную батарею, которая не полностью разряжена, она «запомнит» количество свободного места для зарядки и при следующей зарядке ей потребуется точно такое же количество энергии, а не лишний милливатт. И самое печальное, что при следующей неполной зарядке произойдет то же самое.

Поэтому буквально за 2-3 безуспешных подзарядки емкость аккумулятора можно свести к нулю. Согласитесь, такая перспектива не стоит даже самых красивых показателей силы тока и энергоемкости.

Хотя сказать, что щелочные батареи вообще не используются в транспорте, было бы не совсем верно. Они успешно используются на «тяговом» оборудовании, таком как вилочные электропогрузчики, электромобили и так далее.