Как работает аккумулятор. принцип работы аккумуляторной батареи (акб) простыми словами

Основные технические характеристики аккумуляторов

Номинальная емкость аккумулятора

Номинальная емкость элемента – способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Емкость электрического аккумулятора показывает время питания подключенной к нему нагрузки.

Емкость всегда указывается на корпусе АКБ, а также на упаковке, ведь именно по этому критерию большинство пользователей выбирают нужную модель.

Пусковой ток

Величину, характеризующую параметр тока, протекающего в стартере автомобиля в момент пуска силового узла, принято считать пусковым током. Пусковой ток или стартерный возникает в момент, когда в замке зажигания поворачивается ключ и начинает проворачиваться стартер. Единица измерения величины – Ампер. Он же ток холодной прокрутки является показателем, как аккумулятор поведет себя в морозную погоду и сможет запустить двигатель при минусовых показателях. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре -18°С. При высоких показателях пускового тока увеличиваются шансы завести машину при минусовой температуре.

Полярность

Порядок расположения на крышке аккумулятора присоединительных клемм, которые являются токовыводящими соединительными элементами, называется полярностью. Полюса всего два – положительный и отрицательный, вариантов расположения – прямое и обратное.

Прямая полярность – отечественная разработка. Чтобы ее определить, нужно повернуть аккумулятор таким образом, чтобы этикетка была перед глазами. При расположении плюсовой клеммы слева, а минусовой справа, можно утверждать, что акб с прямой полярностью. На иномарках устанавливаются аккумуляторные батареи обратной полярности.

Прямая, обратная полярность

Исполнение корпуса

Корпус большинства аккумуляторов состоит из ударопрочного полипропилена, который характеризуется как материал легкий, не вступающий в химическую реакцию с агрессивным электролитом АКБ. Полипропилен довольно стоек к перепадам температур, возникающих под капотом автомобиля, нагрев может достигать до +60 ̊С, а при морозах до -30°С. Корпус большинства АКБ состоит из ручки для переноса, пробок, индикатора заряда, клемм для подключения к электросети. Вес АКБ емкостью 55Ач около 16,5 кг. Традиционно появились американский, европейский, азиатский и российский типы корпусов.

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты. Например, у батарей емкостью 60 Ач общая высота от 17,5 до 19 сантиметров. У азиатских этот показатель немного выше, до 22 сантиметров за счет верхнего расположения электродов

Именно поэтому важно корректно анализировать возможности посадочного места под капотом, чтобы надежно закрепить АКБ прижимной планкой и избежать замыкания при случайном касании токоотводами металлических частей кузова

У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы дополнительно защищены от внешнего воздействия специальными крышечками. Азиатский тип корпуса – это коробка, на которой клеммы расположились на верхней крышке, верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора. Какую клемму снимать с аккумулятора первой читайте здесь. 

Российский стандарт акб

Обозначение	Описание букв
А	АКБ имеет общую крышку для всего корпуса
З	Корпус батареи залит и она является полностью заряженной изначально
Э	Корпус-моноблок АКБ выполнен из эбонита
Т	Корпус-моноблок АБК выполнен из термопластика
М	В корпусе использованы сепараторы типа минпласта из ПВХ
П	В конструкции использованы полиэтиленовые сепараторы-конверты

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты

Тип и размер клемм

Распространены аккумуляторы с клеммами трех разных стандартов: тип Euro – Type 1, и Asia –Type 3, «под болт» – американский стандарт. В типе Euro плюсовая клемма имеет диаметр 19,5 мм, минусовая клемма – 17,9 мм. В типе Asia клемма плюс имеет диаметр 12,7 мм, клемма минусовая – 11,1 мм. Клеммы «под болт» находятся на боковой стенке аккумулятора и сверху. Болт, соединённый с проводом, продевается в отверстие клеммы и фиксируется гайкой.

Американский стандарт

Как правильно заряжать аккумулятор

Проверив АКБ таким образом можно приступать к зарядке. А чтобы сделать это правильно рекомендуется придерживаться таких рекомендаций:

Правильная зарядка АКБ

Аккумулятор должен быть чистым, поэтому если есть грязь — очищаем.
Осматриваем на наличие механических повреждений.
Открываем пробки аккумуляторной батареи, чтобы оценить уровень электролита в каждой из них

Если его уровень, ниже положенного, следует долить дистиллированной водой.
При проверке перед зарядкой обращайте внимание на цвет электролита. Он должен быть полностью прозрачным

Когда в электролита имеется оттенок или осадок, то его следует полностью заменить, такой электролит не пригоден к зарядке.

При подключении зарядного устройства стоит сначала подсоединить клеммы зарядки к аккумулятору, и затем включать зарядное устройство в сеть.

Существует 3 метода зарядки:

Зарядка постоянным напряжением. Такой метод является наиболее безопасным и щадящим к батарее.Чтобы обеспечить 100% зарядку батареи, зарядное устройство должно выдавать 16,0 — 16,5В на выходе.

Применение постоянного тока. Использование этого способа требует постоянного контроля

Поскольку очень важно контролировать силу тока, чтобы она была 1/10 от емкости аккумулятора. Время которое он должен заряжаться рассчитывают по формуле: емкость/на значение тока заряда * на 1.2 = времени зарядки.Следует быть предельно осторожным, поскольку заключительный этап сопровождается «кипением» электролита в банках АКБ и обильным выделением из него газа.

Комбинированным методом

Наиболее популярный. Он подразумевает, что аккум сразу заряжается постоянным током, а в конце постоянным напряжением. Так как весь процесс происходит автоматически, такой метод не требует контроля. Устройство самостоятельно отключается после полного заряда.При зарядке аккумулятора автомобиля рекомендуется отдавать предпочтение полной и тщательной зарядке аккумулятора, это сохранит функционал и продлит строк службы.

Виды и характеристики автомобильных аккумуляторов

В зависимости от назначения и ценовой категории, аккумуляторы относятся к различным типам. Внутри типа они также могут иметь различные электрические и механические характеристики.

Типы необслуживаемых АКБ

Обычные аккумуляторы, выпускаемые много лет, требуют контроля состояния электролита. В первую очередь это его количество (уровень) и плотность. Современные технологии позволяют выпускать батареи, заправленные электролитом на весь срок службы, и отслеживать его параметры (а также их корректировать) не надо. К таким изделиям относятся:

1. Кальциевые батареи. Пластины выполняются с добавлением кальция, что в итоге позволило резко снизить склонность батареи к образованию газов (кислорода и водорода) и сократить расход воды. В результате такая АКБ заправляется электролитом на вес срок службы.
2. AGM. Электролитом пропитывается разделительный сепаратор. Газы при разложении воды не успевают покинуть активную зону и регенерируют.
3. Гелевые батареи. Электролит загущен до состояния геля, что способствует полной рекомбинации водорода и кислорода.
4. EFB. Промежуточная конструкция между AGM и обычными батареями.

Надо понимать, что полная необслуживаемость пока недостижима, и этот термин относится только к электролиту. В остальном батареи требуют к себе обычного внимания – контроль уровня заряда, недопущение перезаряда и глубокого разряда, предохранение от саморазряда и т.д.

Плюсы и минусы таких АКБ в этом видео.

Основные технические параметры

Вид характеристик	Описание
Напряжение	Самый важный параметр источника питания. Обычно, для легковых автомобилей выпускаются стартерные АКБ на 12 вольт, тяговые — 24 вольта (у некоторых грузовиков бортсеть рассчитана также на это напряжение), для мототехники – 6 вольт.
Емкость	Важная характеристика, определяющая время непрерывной работы без подзарядки. В зимнее время от емкости зависит число холодных пусков.
Токоотдача	Этот параметр еще называют током холодной прокрутки. Определяет наибольший ток, который может отдать АКБ. От него зависит вращающий момент стартера. Чем он выше, тем с более густым маслом может провернуться вал двигателя при пуске.
Назначение	Для автотехники выпускаются стартерные и тяговые модели. Стартерные имеют большую разовую токоотдачу.
Габариты	Еще называются форм-фактором, но этот термин включает в себя, помимо размеров, другие характеристики, включая массу, способ крепления и т.д.

Видеоролик о технологиях аккумуляторов: Sb (сурьма), Ca/Ca (кальциевый), Ca/Sb (Гибридный), EFB, AGM, Гелевый.

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: Тип, габариты и другие характеристики аккумулятора 18650

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.

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.

Габариты и расположение клемм

Существует несколько стандартизированных размеров аккумуляторов и типов крепления, но проще всего назвать продавцу модель автомобиля – в этом вопросе они ориентируются хорошо и кроме того, хитрить тут им интереса нет.

Упрощенно отметим, что обычно из общего ряда «выбиваются» японские машины – их аккумуляторы зачастую более «узкие» и более высокие. А вот расположение клемм нужно знать самому и назвать точно – ведь если «минус» на купленной батарее окажется не с той стороны корпуса, в лучшем случае вам не хватит длины провода. А в худшем – длины корпуса хватит, но при этом неправильно подключенный мощный источник тока сожжет несколько электроприборов машины и выйдет из строя сам.

Несколько полезных советов:

• выбрасывать старую АКБ не стоит – многие магазины их принимают, а ещё лучше сдать батарею в пункт приёма цветных металлов – это самый выгодный вариант;
• перед монтажом нового аккумулятора рекомендуется проверить работоспособность реле-регулятора: его выходное напряжение должно лежать в диапазоне 13.7–14.5 В, в противном случае реле нужно заменить;
• даже если вы купили заряженную батарею, не помешает её подзарядить малым током на протяжении нескольких часов – в этом случае она гарантированно выйдет на свои максимальные показатели;
• крайне не рекомендуется позволять аккумулятору сильно разряжаться – после каждого глубокого разряда срок службы АКБ сокращается на десятки процентов. На современных авто имеется индикатор уровня заряда батареи, что облегчает задачу контроля со стороны водителя;
• если вы эксплуатируете автомобиль в сугубо городском режиме (частые поездки на короткие расстояния), раз в месяц производите профилактическую подзарядку с использованием ЗУ;
• не забывайте производить внешнюю инспекцию батареи, особенно её клемм, при наличии окисления контактов обязательно производите чистку.

Как видите, выбор аккумулятора – задача не из простых. Но если учесть все перечисленные критерии и рекомендации, можете быть уверенными, что ваш окончательный выбор будет оптимальным.

Как подобрать аккумулятор на машину

Лучше всего выбирать АКБ в соответствии с рекомендациями производителя. Обычно в инструкции к автомобилю указывается тип батареи или какой аналог можно использовать. Также можно посмотреть в каталоге производителя, где указывается, какой вариант следует использовать в конкретном случае.

Если же ни первый, ни второй вариант недоступен, можно отталкиваться от того, какой тип батареи раньше использовался на транспортном средстве. Следует записать параметры старой АКБ, и искать аналогичный вариант.

Вот еще какие параметры важно учитывать при выборе нового источника питания в свой автомобиль

Емкость

Это ключевой параметр, который следует проверить, прежде чем купить батарею. Под емкостью подразумевается запас энергии, который доступен для холодного запуска мотора (в некоторых случаях водитель несколько раз пытается провернуть стартер, пока двигатель заведется). Для легковых автомобилей выбирают батареи с емкостью от 55 до 66 ампер/часов. Некоторые модели малолитражек даже комплектуются АКБ с емкостью в 45 Ач.

Виды автомобильных аккумуляторных батарей и компании-производители

Все автомобильные аккумуляторы можно подразделить на следующие виды:

• Сурьмянистые. Эти модели АКБ ушли в прошлое и сегодня для автомобилей не используются. В электродах этих батарей содержится больше пяти процентов сурьмы;
• Малосурьмянистые. Пластины с уменьшенным содержанием сурьмы стали для того, чтобы снизить разложение воды на кислород и водород. Но проблема обслуживаниях в них до сих пор актуальна. На сегодняшний день один из наиболее распространенных видов АКБ;
• Кальциевые АКБ. Кальцием стали легировать свинцовые решетки для решения проблемы расхода воды и снижения саморазряда. При этом добавилась проблема потери ёмкости при глубоком разряде;
• Гибридные батареи. Это современные автомобильные аккумуляторы, которые стали попыткой найти компромисс между малосурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами;
• AGM и гелевые батареи. Это относительно новые аккумуляторы для автомобилей. Они стали следующим шагом в обеспечении безопасной эксплуатации автомобильных аккумуляторов;
• Щелочные аккумуляторы. В этом типе аккумуляторов вместо кислоты роль электролита выполняет щелочь. Наиболее распространены аккумуляторы никель-железо и никель─кадмий;
• Литий-ионные АКБ. Модели аккумуляторов этого вида довольно перспективны, но на сегодняшний день не получили широкого применения на автомобилях из-за ряда нерешённых проблем.

видах аккумуляторов для автомобилей

В списке ниже приводятся основные бренды автомобильных аккумуляторов, сгруппированные по странам:

• Россия (Зверь, Аком, Титан, Тюмень, Исток);
• Германия (Varta, Bosch, Moll, Tenax, Energizer);
• Польша (Sznajder, Autopart, Centra, 1 Storm, Timberg);
• Украина (Westa, Vortex, Docker, Forse, Ista, Volta, Oberon);
• Турция (Mutlu);
• Япония (FB, GS Yuasa, Panasonic, Hitachi, Alaska);
• США (Exide, Hagen, ACDelco, Afa, Duracell, American, Gigawatt, Space, Deka, Optima, Tudor);
• Италия (Fiamm);
• Казахстан (Барс);
• Словения (Tab, Topla, Moratti);
• Южная Корея (Medalist, Delkor, Solite, Nord, Rocket).

сколько весит автомобильный аккумулятор

На что нужно обратить внимание при выборе АКБ

Многие производители, чтобы облегчить процесс поиска подходящего аккумулятора для машины, указывают соответствующую маркировку. Такой подход позволяет быстрее определиться с выбором. При этом каждый потребитель должен оценить ряд факторов:

Тип клемм

Плюсовая клемма всегда больше по показателям диаметра, что позволяет обеспечить дополнительную защиту

При покупке батареи важно учитывать существующие стандарты:

• Европейские модели с диаметром 19,5 мм, минусовая 17,9 мм. Подходят для всех европейских автомобилей.
• Азиатские варианты с плюсом — 12,7 мм и 11,1 мм – минусовая клемма. Устанавливают на азиатские авто (Японские, Корейские, Китайские)
• Американские клеммы — винтовые и расположены не на верхней крышке корпуса, а на лицевой стороне батареи. Бывают варианты с четырьмя клеммами, две с боковой стороны и две сверху.

Тип клемм

Полярность

Полярность указывает расположение контактов устройства, на которые фиксируются клеммы авто. Для определения правильного расположения, разверните прибор так, чтобы надпись легко читалась на крышке.

Полярность бывает двух видов и различается в зависимости от расположения ввода:

• Обратная полярность – когда плюс расположен справа, а минус слева;
• Прямая – когда плюс расположен слева, а минус справа.

Европейские, американские, азиатские автомобили с обратной полярностью, российские – с прямой. Если подобрать неправильный прибор по полярности, то провода могут просто не достать к токовыводу. Неправильное подключение чревато выходом из строя электрооборудования.

Полярность аккумулятора

Емкость

Чтобы выбрать хороший аккумулятор важно обратить внимание на такой технический момент, как емкость. Показатель выдает энергию, которая может расходоваться на протяжении определенного времени. Чем выше емкость, тем дольше проработают приборы на одном заряде и проще будет прокрутить двигатель при запуске

Чем выше емкость, тем дольше проработают приборы на одном заряде и проще будет прокрутить двигатель при запуске.

Емкостью 60 Ач означает, что – АКБ может выдавать 1 ампер в течение 60 часов или 60 ампер в течение 1 часа. Если Автомобилю потребуется потратить 65 ампер за 1 час, то какие-то электроприборы не смогут работать.

Чем больше включено электроприборов в автомобиле, тем мощнее требуется аккумулятор

Подбирая прибор, важно учитывать рекомендации производителя. При желании можно купить боле мощный АКБ, а вот менее не стоит. При выборе емкости также нужно смотреть на объем двигателя и тип топлива

Рабочий объем двигателя, с м³	Емкость, Ач
Бензиновые карбюраторные двигатели
менее 1200	44
1200 – 1800	55
1800 – 2500	62 — 66
2500 – 4500	75
4500 – 6200	90
6200 – 8000	132
Бензиновые двигатели с впрыском топлива
менее 1600	44
1600 – 2500	55
2500 – 3000	62
3000 – 3500	75
более 3500	90 и более
Дизельные двигатели
менее 1500	55
1500 – 2000	62
2000 – 2700	75
2700 – 3500	90
3500 – 6500	132
более 6500	190 и более

Ток холодной прокрутки

Настоящим испытание для любого АКБ являются морозы. Пусковой ток – показатель мощности, которую выдает батарея. Чем выше этот показатель, тем больше вероятность того, что автомобиль заведется в холодное время года, даже простояв всю ночь.

Чем выше емкость и современнее технология, тем больший пусковой ток может выдать батарея.

Габариты

Даже незначительное расхождение в параметрах может помешать в выборе подходящего аккумулятора. Европейские модели создаются под авто европейских производителей, а вот американские для авто из США, но они практически ничем не отличаются от европейских.

Азиатские –под машины японских фирм и у них габариты отличаются очень сильно от предыдущих. Производители предоставляют целые таблицы, которые позволят разобраться в существующих параметрах.

Перспективное будущее

Есть и прочие АКБ, которые фактически являются разновидностями, имеющими небольшие отличия от основного типа АКБ. Те же литий-ионные батареи можно разделить на несколько подвидов, опираясь на применяемые материалы для изготовления электродов.

Современные производители ведут активную работу над тем, чтобы устранить недостатки АКБ, улучшить их характеристики, повысить устойчивость к отрицательным температурам и пр.

Это обусловлено тем, что автопроизводители предъявляют к АКБ дополнительные требования. Они хотят, чтобы батареи стали меньше, подходили для регионов с разным климатом, были простыми и безопасными в эксплуатации.

Специалисты уверены, что время свинцово-кислотых накопителей постепенно заканчивается. Шагом к серьёзному изменению ситуации на рынке АКБ стало появление гелевых устройств. Ожидается, что через время от жидкости внутри батареи удастся полностью отказаться. Плюс им придадут различную форму, чтобы минимизировать объём занимаемого пространства под капотом.

Важный параметр

О такой важной характеристике просто грех не упомянуть! Самим термином определяется следующее — то количество энергии, которое элемент отдает при определенном напряжении и в течение заданного промежутка времени (обычно час). А в чем измеряется эта характеристика? Точнее, какие единицы для этого используются? Емкость измеряется в ампер-часах или сокращено — А·ч

Именно по этой характеристике опытные водители делают свой выбор. В этом их полностью поддерживают многие производители. На многих изделиях можно заметить такие надписи — 55, 60, 75 Ah. То есть батарея номиналом 60Ah означает, что на протяжении одного часа она способна выдавать нагрузку силой 60 ампер. А если речь идет о 30 амперах? Тогда и время будет увеличено до двух часов. По аналогии цепочку можно продолжить:

А в чем измеряется эта характеристика? Точнее, какие единицы для этого используются? Емкость измеряется в ампер-часах или сокращено — А·ч. Именно по этой характеристике опытные водители делают свой выбор. В этом их полностью поддерживают многие производители. На многих изделиях можно заметить такие надписи — 55, 60, 75 Ah. То есть батарея номиналом 60Ah означает, что на протяжении одного часа она способна выдавать нагрузку силой 60 ампер. А если речь идет о 30 амперах? Тогда и время будет увеличено до двух часов. По аналогии цепочку можно продолжить:

• 15 ампер — 4 часа;
• 7,5 ампер 8 часов;
• 3,75 ампер — 16 часов;
• Порядка 2 ампера — 32 часа и т. д.

Только это все следует понимать условно, ведь чем большая нагрузка ложится на АКБ, тем быстрее она будет разряжаться. Но как узнать оптимальный параметр батареи для своего автомобиля. Этот параметр всегда указывается в инструкции по эксплуатации к транспортному средству.

Виды аккумуляторных батарей

Первый тип — это свинцово-кислотный аккумулятор, был разработан еще в XX столетии. Строение батареи практически не менялось, но некоторые работы по ее усовершенствованию и оптимизации проводились.

Второй тип — это литий-ионный — на рынке подобных товаров существует не так давно, около 20 лет. За это время устройство успело стать популярным и востребованным среди потребителей.

Третий тип — безламельный железоникелевый аккумулятор, на сегодня не используется по причине высокой цены.

Качественные современные аккумуляторы обладают следующими способностями:

• Вырабатывают большие токи.
• Обладают компактными размерами.
• Не требуют особого ухода.
• В эксплуатационный период практически не разряжаются.

Как устроена АКБ?

Выше мы коротко рассмотрели, что такое и для чего нужна АКБ — это устройство для запасания и отдачи электричества, пока мотор не работает. Далее познакомимся с устройством аккумуляторных батарей.

Конструктивно батарея представляет собой несколько блоков электродов, имеющих разный электрический потенциал. Электроды помещены в герметичную емкость с жидким электролитом. В зависимости от необходимой силы тока и напряжения, этих блоков может быть несколько. В стандартном автомобильном аккумуляторе для легковых машин этих блоков 6 – по 2 Вольта в каждом. В грузовых аккумуляторах 12 блоков-ячеек.

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.

Понятие аккумулятор и его устройство

В общем понимании этого слова в технике под термином «Аккумулятор» подразумевается устройство, позволяющие при разных условиях эксплуатации накапливать определенный вид энергии, либо же — расходовать ее для человеческих нужд.

Применимы в тех ситуациях, когда необходимо собрать энергию за определенное время, после чего использовать ее для совершения больших трудоемких процессов. Так — гидравлические аккумуляторы, используемые в шлюзах, позволяют поднимать корабли на новый уровень русла реки.

Электрические аккумуляторы работают с электроэнергией по такому же принципу: когда вначале накапливают (аккумулируют) электричество от внешнего источника заряда, а после отдают его подключенным приборам для совершения дальнейшей работы. По своей природе они относятся к химическим источникам тока, способным совершать много раз периодические циклы разряда и заряда.

В процессе работы постоянно происходят химические реакции между компонентами электродных пластин с заполняющим их веществом — электролитом.

На рисунке ниже изображена схема устройства аккумулятора. Изображен тот вид, когда в корпус сосуда вставлены две пластины из разнородных металлов с выводами для обеспечения электрических контактов. Между пластинами залит электролит.

Устройство аккумулятора

Основные характеристики АКБ

Ёмкость

Данная характеристика обозначает способность батареи отдавать электроэнергию. Расчёт этого значения выполняется умножением показателей силы тока и времени. Единица измерения А/ч. Ёмкость батареи имеет зависимость от конструктивных особенностей (материал, взятый при производстве электродов и сепараторов, их качество, размер и пр.), кроме того от особенностей рабочего раствора (температурный показатель и значение плотности, объем заряженности и режим разряда). Показатель ёмкости существенно понижается при низкой температуре и небольшой плотности рабочей смеси.

Номинальная ёмкость выражает кол-во отдаваемой электрической энергии. Данное значение замеряется при соблюдении следующих условий:

1. АКБ должна быть заряжена на 100%.
2. Значение тока равняется 1/20 ёмкости при беспрерывном разряде в течение 20ч.
3. Электролит должен иметь температуру 25C.
4. Значение напряжения на выходе должно быть не менее 10,5В.

Ток холодной прокрутки (ТХП)

Данная характеристика необходима для определения пусковых свойств батареи при низкой температуре. Оно измеряется при минус 18C с полностью заряженной батарей.

Показатель ТХП не должен снижааться за отметку заданного показателя в течение установленного кол-во времени. Чем больше показатель ТХП, тем проще будет заводиться мотор в зимний период.

Коэффициент заряда (КЗ)

При заряде батареи необходим значительный объем энергии. Он гораздо больше объема, который АКБ отдает. Это связано с потерями в процессе нагрева и сопутствующими химреакциями.

Для полного заряда батареи необходимо 105-110%% электрической энергии, взятой с АКБ.

Напряжение гальванических элементов

Это напряжение между плюсовыми и минусовыми отводами гальванических элементов. На показатель влияет концентрация, а также температура кислоты в рабочей смеси.

У стандартной батареи любой гальванический элемент имеет показатель 2В.

Номинальное напряжение (НН) и напряжение на выводе

В соответствии с действующими стандартами показатель НН одного элемента АКБ равняется 2В. Поскольку элементы соединены последовательным способом, общий показатель напряжения равняется сумме значений всех значений. Отсюда получается общее напряжение батареи 12В.

Напряжение на выводе — показатель напряжения, которое измеряется на отводах полюсов АКБ.

Маркировка АКБ

Напряжение газовыделения

Показатель напряжения заряда, превышение которого провоцирует выделение газа. Данный показатель связан с температурным значением. Для любого элемента он равняется 2,4В. Значит, вся АКБ имеет показатель 14,4В.

Превышение данного показателя ведет к разложению дистиллята, содержащегося в рабочем растворе. Это способствует образованию водорода и кислорода, а при их смешении образуется взрывоопасный газ.

Напряжение холостого хода (НХХ)

НХХ также называют напряжением покоя – это напряжение на отводах при отсутствии нагрузки. После заряда/разряда аккумулятора НХХ меняет показатель.

Потеря воды

При показателе напряжения выше 14,4В дистиллят электролита аккумулятора быстро разлагается и улетучивается. Скорость данного процесса зависит от температурного режима.

Показатель уровня рабочего раствора понижается, процент содержания кислоты возрастает, а период службы АКБ становится меньше. Из-за этого увеличивается вероятность образования искры, что может спровоцировать взрыв батареи.

Отвод газа

Для отвода газов, образованных при химреакциях, в батарее имеется газоотвод. Это обеспечивает направленный отвод газа в определенное место. Вывод газа осуществляется с разных сторон (плюс/минус) — это зависит от места его нахождения в батарее. В некоторых модификациях АКБ предусмотрено 2 отверстия для отвода газа — на обеих сторонах вывода.

Саморазряд

Процесс, вызванный химреакциями, происходящими внутри батареи. Он происходит даже если к аккумулятору нет подключений внешних потребителей. Показатель зависит от температурного режима и технологических процессов, применяемых при производстве батареи.

Для сведения значения к минимуму в производстве электродов не используют сурьму для сплава со свинцом, заменяя ее кальцием. Это гарантирует наименьшее значение саморазряда в ходе старения. В соответствии с установленными нормативами саморазряд АКБ равен ориентировочно 3% в месяц (0.1% в день).

АКБ в системе автомобиля

Понятие емкости АКБ

Независимо от того, о какой АКБ идет речь, есть такое понятие, как емкость аккумуляторной батареи (С). Если мы говорим об автомобильной батарее, наряду с электродвижущей силой, массой, объемом, током холодной прокрутки и другими техническими характеристиками емкость также является ключевым показателем. Она измеряется в ампер-часах (А/ч). Емкость же аккумулятора смартфона, планшета или ноутбука измеряется в миллиампер-часах, что вполне понятно, потому что этот источник питания предназначен для иных целей и гораздо меньше по объему и размеру.

Что такое емкость? С — значит объем энергии, который может накопить, сохранять в себе и отдавать аккумуляторная батарея в течение определенного промежутка времени. На корпусе каждой АКБ всегда указывается показатель его емкости (например, 60 А/ч для автомобильной батареи, а 1500 мА/ч для смартфона). Эти цифры всегда разные. Как выбрать подходящую батарею и что будет, если поставить аккумулятор большей емкости?

Выбрать источник питания с емкостью больше прежнего можно всегда, но при этом нужно учитывать и технические характеристики вашего автомобиля, либо гаджета. Они тоже влияют на продуктивность работы, и, пытаясь ответить на вопрос о том, какой аккумулятор лучше, всегда следует учитывать определенные тонкости.

Читайте о том, как проверить емкость аккумулятора мультиметром →