Акумулятори для автомобіля. опис типів

1. Акумулятори для автомобіля: які є, які краще? Типи сучасних акумуляторів для автомобілів і перспективи...
2. Необслуговувані типи акумуляторів
3. типи батарей
4. Кальцієві акумулятори для автомобіля
5. Гелеві акумулятори для автомобіля
6. До недоліків можна віднести:
7. Акумулятори для автомобілів з технологією EFB
8. Акумулятори для автомобіля з технологією "AGM"
9. Лужні акумулятори для автомобіля
10. Переваги лужних акумуляторів
11. Акумулятори для автомобілів майбутнього

Акумулятори для автомобіля: які є, які краще? Типи сучасних акумуляторів для автомобілів і перспективи розвитку

Наши партнеры ArtmMisto

Акумулятори для автомобіля є одним основним елементом, без якого двигун не зможе запуститися. Це джерело постійного струму, який призначений для накопичення і зберігання енергії. В даний час існує багато видів таких пристроїв, кожен з яких характеризується деякими особливостями.

Переважна кількість типів акумуляторних батарей засноване на циклічному перетворенні хімічної енергії в електричну, це дозволяє багаторазово заряджати і розряджати батарею. При цьому не має значення, який тип акумулятора використовується і які його особливості, в будь-якому випадку можливий запуск двигуна без цього пристрою не здійснити. Тепер поговоримо про те, які типи існують, як вибрати правильний акумулятор, щоб уникнути помилок.

Види автомобільних акумуляторів

В даний час автомобільний ринок пропонує споживачам кілька видів батарей для автомобілів:

"Lead-Acid" обслуговується - 12 В батарея. Такого типу акумулятори є сьогодні рідкістю, дуже важко знайти. Відсутність попиту викликано деякими недоліками, по-перше - потребують регулярного обслуговування і вентиляції. По друге - схильні до високого саморазряду. Вони вимагають постійної уваги: ​​перевірка рівня електроліту, щільності, долив дистильованої води, зарядка.

Проте, не дивлячись на їх недоліки, сучасні "Lead-Acid" акумулятори для автомобіля мають деякі переваги. Наприклад, їх можна не тільки швидко зняти, але також і без проблем заряджати вдома. Також якщо виникне коротке замикання в акумуляторі, досить просто замінити одну або кілька банок. Мають низьку вартість і стійкість на глибокі заряди.

Необслуговувані типи акумуляторів

"Valve Regulated Lead-Acid" (VRLA) не мають перерахованих вище недоліків. Мають герметизований корпус, не вимагають додаткової вентиляції і обслуговування.

Типу "AGM - Absorbent Glass Mat Valve Regulated Lead-Acid". Це акумулятори свинцево-кислотного типу з абсорбованим електролітом (не рідким) і скловолоконними розділовими сепараторами. Значно краще зберігають свинцеві пластини, не даючи їм руйнуватися.

"GEL Valve Regulated Lead-Acid" (GEL VRLA) Гелеві акумулятори для автомобіля мають досить щільну структуру, яка виключає можливість витоку. Технологія заснована на застосування гелеобразного електроліту. Тому, пристрої можуть бути встановлені в будь-якому положенні, яке буде зручно для водія і жодним чином не вплине на її функціональність.

типи батарей

Постійно розвиваються технології дозволяють вдосконалити навіть ті пристрої, для яких модернізації, до недавнього часу вважалася вичерпати. Автомобільний акумулятор не став винятком. Зовні мало що змінилося, а от начинка має нові технологічні рішення.

Сучасні акумулятори для автомобіля містять в своїй конструкції свинцеві пластини з додаванням різних хімічних речовин і сумішей. Завдяки складу цих добавок акумулятори поділяються на кілька типів. Як незалежне джерело енергії в автомобілях найчастіше застосовуються наступні типи акумуляторів:

• Традиційні свинцево-кислотні акумуляторні батареї.
• Кальцієві.
• Гібридні.
• Гелеві.
• Акумуляторні батареї з технологією AGM.
• Лужні.

Кожен тип акумулятора має свої особливості, переваги і недоліки, вимоги до роботи.

Кальцієві акумулятори для автомобіля

Позначення "Ca / Ca" на етикетці означає, що у вас перед собою кальцієва АКБ, де для зміцнення свинцевих пластинах додається кальцій. Таке технічне рішення дозволило звести до мінімуму нагрівання електроліту і створити акумулятори, які не вимагають доливання води протягом усього терміну служби.

Стійкі до низьких температур, не вимагає особливої ​​уваги, мають невеликі розміри і масу. Застосування кальцію дозволило підвищити напругу початку електролізу води до 3,6 В Ольто, так що зарядка такої батареї не загрожує "зневодненням" електроліту.

"Ca / Ca", означає, що пластини обох полюсів містять кальцій в своєму складі.

Але на відміну від цих очевидних плюсів, з'явилися і мінуси:

Не переносить сильного розряду і відсутності напруги в бортовій мережі. Варто один раз розрядити таку батарею в процесі роботи (понад 50%), вже повторно зарядити її до необхідного рівня, буде практично неможливо.

Крім того, кальцієві акумулятори дуже чутливі до коливань напруги в бортовій мережі автомобіля, втрачають продуктивність. Купуючи акумулятор цього типу, слід переконатися в стабільності напруги бортової мережі, придатності регулятора напруги, генератора.

При правильній роботі кальцієва батарея буде служити довго і надійно, не вимагаючи від власника будь-яких проблем, пов'язаних з технічним обслуговуванням і доглядом.

Гелеві акумулятори для автомобіля

Відрізняються від своїх аналогів використанням не рідкого, а гелевого електроліту. Це дозволяє значно знизити проблеми ліквідності електроліту, що містить агресивну сірчану кислоту. Ні для кого не секрет, що недбале ставлення до батареї або її ремонт, може призвести до небезпечних наслідків, якщо пролита електроліт потрапить на шкіру або навколишнє середовище. Густий желеподібний електроліт не несе такої небезпеки, характерний для класичних рідин.

Крім того, гель перешкоджає розщепленню активної маси акумуляторних пластин, утримуючи її на поверхні електрода, що виключає в необхідності дизайнерам додавати надмірна кількість добавок свинцю (сурми, кальцію), щоб збільшити міцність плитки.
З огляду на те, що гель менш рідкий, ніж рідкий електроліт, гелеві акумулятори не бояться перевертання.

Щоб перевести електроліт в стані гелю, так звана технологія "GEL", застосовують метод, який полягає в додаванні в нього з'єднань кремнію.

Крім перерахованих переваг, відзначимо інші позитивні властивості:

• Низький коефіцієнт саморозряду, завдяки чому можна зберігати тривалий час без критичного зниження напруги між електродами.
• Чи не бояться глибокого розряду, повністю відновлюють свої властивості після зарядки.
• Може витримувати кілька сотень циклів "зарядки-розрядки", без істотного зниження їх продуктивності.
• Не вимагають особливої ​​уваги під час роботи.

До недоліків можна віднести:

• Висока чутливість до напруги зарядки - якщо процес зарядки збільшити більше "14 V", починається необоротне руйнування гелевого електроліту, електроліт буквально "плавиться", може довести батарею до повної непридатності.
• Якщо напруга бортової мережі змінюється від "13 ... 16 Вольт", не рекомендується застосовувати гелеві батарей. З тієї ж причини, передбачені спеціальні зарядні пристрої для зарядки гелевих акумуляторів, в режимі слабкого зарядки.
• Дуже чутливі до короткого замикання. Навіть невелике і короткочасне може повністю знищити батарею.
• Істотним недоліком є чутливість електроліту на низькі температури. При значному зниженні навколишнього середовища електроліт загусає ще більше, призводить до втрати властивостей, якості, зниження реальної ємності батареї. Однак, і сильний перегрів гелевих акумуляторів також небезпечний і навіть може призвести до вибуху батареї.

Висока вартість гелевих акумуляторів, їх чутливість до рівня напруги в бортовій мережі є основними причинами рідкісного їх використання в автомобілях. Такі АКБ можна зустріти тільки на дорогих автомобілях престижних класів, позашляховиках.

Незважаючи на високу вартість гелеві акумулятори не є "вічними". Реальне життя в автомобілі може досягати 8 ... 10 років. Насправді в ідеальних умовах, можуть витримати 12 років.

Як правило, гелеві акумулятори позначаються спеціальним знаком, "GEL", із зазначенням технології його виготовлення.

Акумулятори для автомобілів з технологією EFB

Є проміжною ланкою між класичним акумулятором і "AGM".
Перевага технології "EFB" в тому, що рідкий електроліт закритий в спеціальних конвертах (індивідуальні контейнери, на кожну банку) і не просочується скловолокном.

Спочатку, "EFB" були розроблені для системи "старт-стоп".

"S tart-stop" - двигун автоматично зупиняється і запускається через маніпуляції педаллю гальма або акселератора. Такі системи стає все більш актуальним і популярним, так як його застосування дозволяє економити паливо, знижувати кількість шкідливих викидів і шуму (під час простою) двигуна.

Звичайна батареї не витримують такі навантаження, а ось батареї "EFB" легко переносить такий режим. Вони дуже швидко компенсують енергію, яка споживається через стартер після запуску двигуна.

Акумулятори для автомобілів, з використанням технології "EFB", мають такі позитивні властивості:

• Стійкість на часті запуски, в змозі відновити ємність до 100%, на відміну від інших типів свинцево-кислотних акумуляторів, які втрачають 5% ресурсу.
• Можливість роботи в широкому діапазоні температур (від - 50 до + 60 ° C).
• Практично відсутня випаровування електроліту під час роботи.
• Можливість передачі більшої кількості циклів "зарядки-розрядки" без зниження продуктивності.

Такі батареї є безпечними, їх можна заряджати навіть вдома, так як електроліт не випаровується.

Якщо порівнювати "EFB" з "AGM акумуляторами", перші відрізняються наступними позитивними характеристиками і властивостями:

• Збільшена товщина кожної пластини, що благотворно впливає на термін служби батареї.
• Підвищена надійність в умовах роботи двигуна в умовах частих зупинок.

Акумулятори для автомобіля з технологією "AGM"

Є "свого роду" гелевими, з використанням передових технологій.

На відміну від акумуляторів, вироблених за технологією "GEL", "AGM", крім добавок в електроліт, використовує скловолокно між плитами (додатково утримує гель).

"AGM" в прямому сенсі позначає - "поглинаючий матеріал" (Вбираючий мат з скловолокна). Цей тип вперше був випробуваний в 70 -ти роки минулого століття в якості джерела струму для стаціонарних систем безперебійного живлення.

Технічні характеристики акумуляторів "GEL" і "AGM" практично не відрізняються. Слід зазначити, що технічно, характеристики і вимоги до обслуговування різних моделей батарей "AGM" і "GEL" можуть істотно відрізнятися. Тому, необхідно уважно читати інструкції по експлуатації, перед використанням його за призначенням.

Лужні акумулятори для автомобіля

Виявляється, в якості електроліту, можна використовувати не тільки водний розчин кислоти, але також і лужної. Акумулятори такого типу називаються лужними. В даний час, дизайнери і розробники запропонували багато моделей лужних акумуляторів, але вони не набули широкого застосування в автомобілях. Іноді, однак, ви можете зустріти лужну АКБ як джерело постійного струму в електричних системах автомобіля, тому особливості їх конструкції, переваги і недоліки водій повинен знати.

На автомобілях використовуються лужні батареї двох типів: "нікель-кадмієві" і "нікель-залізні". Як можна здогадатися з назви, основна різниця полягає в хімічному складі плит, які утворюють електроди батареї.

Переваги лужних акумуляторів

• Позитивною особливістю лужних батарей є те, що в процесі протікання хімічних реакцій, відсутня електроліз води в електроліті.
• Відносно висока питома енергоємність. Специфічна енергетична ємність лужних акумуляторів більше, ніж в кислотних, т. Е. На одиницю власної ваги, лужні батареї можуть накопичувати більше енергії.
• Хороша переносимість глибоких розрядів. Може зберігатися протягом тривалого часу в розрядженому стані без втрати продуктивності.
• Порівняльна стійкість до низьких температур. Лужні батареї працюють більш стабільно при низьких температурах, забезпечуючи порівняно надійний запуск двигунів в зимовий час.
• Відносно низька саморазрядка. Інтенсивність саморазряда нижче, ніж в кислотних акумуляторів, що також дуже важливо.
• Відносна безпеку і екологічність. Є менш небезпечними, виділяють менше шкідливих речовин під час роботи або при витоку електроліту.

Недоліки лужних акумуляторів

• Щодо низька напруга між електродами. Виробляють менше напруги, ніж кислотні акумулятори. Через це, при тому ж напрузі в 12 вольт, розміри самої батареї будуть більше.
• Лужні батареї "страждають" через так званий "Ефект пам'яті" (зменшення його ємності через неправильне процесу зарядки).
• Лужні батареї набагато дорожче, ніж кислотні акумулятори.

У будь-якому випадку, удосконалення конструкції лужних батарей є перспективним напрямком, і це розвиток триває.

Літій-іонні акумулятори для автомобіля

На сьогоднішній день "літій-іонні" батареї - найпопулярніший тип акумуляторів для побутових приладів.

Піонером в розробці і застосуванні таких акумуляторів є знаменита японська корпорація Sony (перші "літій-іонні батареї" були випробувані в 1991 г.).

В даний час вважаються найбільш перспективними для використання в якості джерела струму для автомобілів.

Основні переваги "літій-іонних" акумуляторів:

• Висока специфічна ефективність (ємність на одиницю маси).
• Вихідна напруга вище, ніж всі батареї, описані вище, - одна банка здатна забезпечити близько 4 вольт. Класична батарея - близько 2 вольт.
• Низький рівень саморозряду.
• Не вимагають спеціального періодичного обслуговування.

Перераховані позитивні властивості "літій-іонних" батарей роблять їх найбільш привабливими для використання в якості джерела енергії.

Проте, притаманні недоліки. До них відносяться:

• Висока чутливість до температури навколишнього середовища.
  При негативних температурах здатність батареї для вивільнення енергії буде різко знижена. Це одна з головних проблем.
• Вкрай чутливі до глибоких розрядів, високої напруги зарядки. П оетому, зарядний пристрій часто поміщається в корпус акумулятора, де контролер контролює температуру акумулятора (відключає його при перегріванні під час зарядки, обмежуючи глибину розряду і ток). Але не всі літій-іонні батареї мають такий захист; багато виробників ігнорують такий захист, забезпечуючи таким чином низьку ціну вартості на ринку. При покупці, слід враховувати цей фактор.
• Кількість циклів зарядки-розрядки, без втрати експлуатаційних властивостей і раніше невелика - не більше 600 цикли.
• Щороку батарея втрачає 10% можливості накопичення енергії.
• Недостатня потужність для використання в якості пуску. Виробленого елементами струму, вистачає для живлення електронних приладів, але недостатній для запуску двигуна.

Щоб продовжити термін служби акумулятора, необхідно дотримуватися таких правил:

• Для зарядки слід використовувати тільки спеціальні зарядні пристрої "літій-іонних акумуляторів".
• Не допускайте глибокого розряду акумулятора.
• Не заряджайте акумулятор біля джерел тепла.

Сучасні "літій-іонні" акумулятори для автомобіля далекі від досконалості. З цих причин, батареї в даний час використовуються, в основному, для харчування різних мобільних електронних пристроїв і вимірювальних приладів. Якщо розробники зможуть усунути недоліки, описаних вище, вони з успіхом замінять свинцево-кислотні акумулятори.

Акумулятори для автомобілів майбутнього

Робота над поліпшенням всіх типів акумуляторів ведеться у таких основних напрямках:

• Збільшення питомої енергоємності (ємність на одиницю маси).
• Зниження вартості.
• Зниження трудомісткості технічного обслуговування і експлуатації.
• Зниження ваги, розмірів форми.
• Поліпшення технологічних властивостей: міцність, стійкість до різних зовнішніх впливів, в тому числі - температура, невибагливістю при зберіганні, мала чутливість до вібрації і амплітуда напруги під час заряджання та розряджання.
• Підвищення безпеки та екологічність.

джерело stoysystems
Читайте Технології виробництва АКБ Bosch