Какие бывают аккумуляторы для автомобиля: Аккумуляторы для автомобиля

Содержание

Аккумуляторы для автомобиля

Владельцы автомобилей, которые разбираются в устройстве своего «железного коня», понимают важность такой детали, как аккумулятор. Если он неисправен, то двигатель машины в штатном режиме завести не удастся. Поэтому всем автовладельцам желательно иметь представление о назначении АКБ, принципе работы и о том, как правильно выбрать аккумулятор для своей машины. У нас на сайте есть много статей, посвященных различных аспектам эксплуатации аккумуляторов для автомобиля. В этом материале мы попытались собрать всю информацию об аккумуляторных батареях воедино. Статья ориентирована на новоиспечённых владельцев автомобилей и дает общую информацию об автомобильном аккумуляторе.

 

Содержание статьи

Что такое автомобильный аккумулятор и его назначение?

Автомобильный аккумулятор представляет собой разновидность электрической АКБ. Применяется на автомобильных и мотоциклетных транспортных средствах. Назначение аккумулятора заключается в запуске двигателя, а также выполнении функций источника питания в бортовой сети машины при заглушенном моторе. Автомобильный аккумулятор также выступает в роли стабилизатора напряжения бортовой сети транспортного средства.

Наиболее распространенными являются АКБ с номинальным напряжением 12 вольт. Их можно встретить на легковых автомобилях, микроавтобусах, легких и средних грузовиках. Аккумуляторы с напряжением 6 вольт применяются на мотоциклетной технике. А батареи с напряжением 24 вольта эксплуатируются на тяжелых грузовиках, специальной и военной технике.

Номинальное напряжение, ВВид транспортного средства
6мопеды, квадроциклы, скутеры и т.п.
12легковые автомобили, мотоциклы
24грузовые автомобили, спецтехника
Номинальное напряжение, ВВид транспортного средства

Для запуска двигателя требуется его прокрутка, которую обеспечивает стартер. А питание стартера обеспечивает аккумуляторная батарея. Поэтому их ещё часто называют стартерными АКБ. В этот момент стартер потребляет большой ток (несколько сотен ампер), разряжая батарею автомобиля. После того, как машина завелась, выработку электроэнергии в бортовой сети обеспечивает генератор. Схема построена так, что при поездке на автомобиле, аккумулятор подзаряжается и восполняет заряд, который был отдан при запуске мотора.
Вернуться к содержанию
 

История возникновения и развития АКБ

Первые образцы аккумуляторных батарей появились более 200 лет назад, еще на заре электротехники. Одним из первых шагов в этом направлении сделал итальянский физик Алесандро Вольта в 1800 году. Он собрал источник питания, в котором медные и цинковые пластины был помещены в кислоту для прохождения электрического ток.

Изобретение получило название «батареи Вольта». Несколькими годами позже физик Джоан Вильгельм из Германии создал сухой гальванический элемент и АКБ. Эти изобретения не имели непосредственного отношения к автомобильным аккумуляторам, но были важным шагом на пути к ним.

Спустя полвека Вильгельм Зинстеден обнаружил и исследовал электрохимический процесс, который лег в основу будущих автомобильных АКБ. Он выяснил, что если через свинцовые пластины, погруженные в серную кислоту, пропускать электрический ток, то на положительно заряженном электроде образуется двуокись свинца. При этом отрицательно заряженный электрод никак не изменяется. При замыкании этого устройства возникал ток, и он присутствовал до момента полного растворения двуокиси свинца в кислоте. Но Зинстеден лишь изучил данное явление и никак не воплотил его на практике.

И вот в 1859 году Гастон Планте создает на базе этого процесса первый образец свинцово-кислотного аккумулятора. Можно сказать, что это и был прародитель аккумулятора для автомобиля. Эта батарея включала в себя 2 пластины из свинца, которые были надеты на цилиндр из дерева и разделены прокладкой из ткани. Эта конструкция помещалась в емкость с подкисленным раствором и подключалась к электрической батарее. После проведения заряда АКБ некоторое время выдавала электрический ток постоянного значения.

Аккумулятор Гастона Планте



Аккумуляторная батарея Планте была небольшой ёмкость и быстро разряжалась. Поэтому французский ученый стал заниматься подготовкой поверхности электродов. Он обнаружил, что для увеличения ёмкости их нужно сделать максимально пористыми. С этой целью он пропускал ток в противоположном направлении через разряженную батарею. Данный прием он назвал формовкой пластин и делал его много раз подряд для наращивания окисла свинца на поверхности пластин. Широкое распространение такие аккумуляторные батареи получили после изобретения динамо-машины, то есть, после того, как появилась возможность быстрого заряда АКБ.

Камилл Фор в 1882 году значительно продвинулся в конструкции и производстве электродов для аккумуляторов. Фор стал покрывать свинцовые пластины окислом свинца. Когда производился заряд АКБ, то этот окисел превращался в перекись. Одновременно на другой пластине образовывалась низкая степень окисла. В результате этой операции на электродах получался пористый слой окислов свинца.


Дальнейшим усовершенствованием аккумуляторов занимался уже Томас Эдисон в начале XX века. Он как раз работал в направлении усовершенствования аккумуляторов под использование их на транспортных средствах. В ходе исследований он разработал железно-никелевые АКБ. Электролитом в них был едкий калий. Через некоторое время налаживается промышленный выпуск портативных аккумуляторов для автомобилей, которые нашли применение на транспортных средствах и судах. Корпус АКБ сначала делали из дерева. Потом для этого стали использовать эбонит. Аккумуляторная батарея состояла из нескольких элементов с номинальным напряжением 2,2 вольт. К примеру, в аккумуляторе номиналом 12 вольт имеется шесть таких элементов.

В легковых автомобилях долгое время стандартом считалось использование АКБ номиналом 6 В. Примерно в середине прошлого столетия начался переход на аккумуляторы для автомобиля номиналом 12 вольт. А батареи 6 вольт остались только на легкой мотоциклетной технике. Корпуса из эбонита постепенно заменили моделями из полипропилена, который легче и прочнее. Постепенно стали появляться автомобильные аккумуляторы, которые имели различные легирующие вещества в свинцовых электродах для изменения свойств. Позже появились модели аккумуляторов, где электролит находился в связанном состоянии (AGM, GEL). Но принцип действия АКБ для автомобиля оставался неизменным на протяжении все истории их развития.
Вернуться к содержанию
 

Принцип действия аккумулятора и основные характеристики

Принцип действия свинцово-кислотного аккумулятора базируется на основе электрохимических реакциях Pb и PbO2 в электролите. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты. Подробнее о том, что такое аккумуляторная кислота, читайте по ссылке. В автомобильном аккумуляторе протекают десятки различных реакций, но мы рассмотрим только основные. Когда на выводы аккумуляторной батареи подается внешняя нагрузка, запускается электрохимический процесс взаимодействия электролита с оксидом свинца.


В результате протекания этой реакции металлический Pb окисляется до PbSO4. При разряде АКБ на аноде идет процесс восстановления PbO2, а на катоде происходит окисление Pb. В процессе заряда аккумуляторной батареи для автомобиля протекает обратный процесс. Когда сульфат свинца расходуется, начинается процесс электролиза воды. В ходе его протекания на катоде и аноде выделяются водород и кислород, соответственно.

Ниже представлены реакции, протекающие на электродах АКБ. Слева направо реакция идет в процессе разряда. Справа налево процесс происходит при заряде аккумулятора.

Анод (положительный электрод):

PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e -> PbSO4 + 2H2O

Катод (отрицательный электрод):

Pb + SO42- − 2e ->PbSO4

Когда аккумулятор на автомобиле разряжается, идет процесс расхода серной кислоты и понижение плотности электролита. Когда аккумуляторная батарея заряжается, процесс идет в обратном направлении и плотность электролита повышается. Когда заряд подходит к концу и сульфат свинца исчерпывается до некоторого порогового значения, запускается электролиз воды.

В результате выделения водорода и кислорода создается впечатление, что электролит кипит. Лучше избегать этого процесса, поскольку при нем расходуется вода, растет плотность электролита, а из-за гремучей смеси (водород + кислород) повышается опасность взрыва.


Чтобы поддерживать необходимый уровень электролита в элементы АКБ при необходимости доливают дистиллированную воду. Подробнее о том, почему кипит аккумулятор, читайте по ссылке.
Вернуться к содержанию
 

Конструкция аккумулятора

Как уже говорилось, АКБ автомобиля состоит из отдельных элементов. Сам элемент имеет в своей конструкции положительные и отрицательные электроды, а также сепараторы (разделительные пластины). Сепаратор выпускается из материалов, которые не вступают в реакцию с серной кислотой. Его назначение – это исключить замыкание пластин разной полярности. Сами электроды – это решётки, выполненные из свинца. В зависимости от типа автомобильного аккумулятора в свинец могут быть добавлены различные легирующие добавки.

На решётки положительных электродов нанесен порошок PbO2, а отрицательных электродов – порошок металлического свинца. Это делается для того, чтобы нарастить ёмкость АКБ, поскольку порошок значительно увеличивает поверхности электродов, которая взаимодействует с электролитом. Сегодня наиболее распространёнными являются АКБ для автомобиля, в которых свинцовые решётки выполнены из сплава свинца и сурьмы. Сурьмы содержится примерно 1—2 процента. Такие аккумуляторные батареи называются малосурьмянистыми (содержание сурьмы до 6 процентов). Их можно встретить в ассортименте различных производителей, включая аккумуляторы Барс.

Сурьма добавляется для увеличения прочности пластин. Решетки из чистого свинца недолговечны и быстро разрушаются. Решетки электродов часто легируются кальцием. Он может добавляться как в оба электрода (кальциевые аккумуляторы или Ca/Ca), так и только в отрицательный электрод (гибридные аккумуляторы Sb/Ca). Подробнее о гибридных аккумуляторах можно прочитать в отдельной статье. Преимущество кальция в том, что он значительно снижает процесс электролиза воды и практически устраняет необходимость доливки. А главный недостаток таких батарей в необратимой потери ёмкости при глубоком разряде.

Пластины электродов погружены в электролит. Для приготовления электролита используется серная кислота и дистиллированная вода. Простую воду использовать нельзя, поскольку в ней содержатся соли магния и кальция, которые ухудшают характеристики АКБ и уменьшают срок эксплуатации.

В зависимости от концентрации серной кислоты в электролите меняется его электрическая проводимость. Она принимает максимальное значение при плотности 1,23 г/см3 и комнатной температуре. От проводимости электролита зависит внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи. Чем проводимость выше, тем внутреннее сопротивление ниже. При уменьшении внутреннего сопротивления снижаются и потери. Но плотность электролита, чаще всего, поддерживается выше. Это значение на заряженном аккумуляторе держат 1,275 г/см3. В северных регионах рекомендуется поднимать плотность до 1,29 г/см3. Делается это для того, чтобы понизить температуру замерзания электролита. В случае замерзания электролита велика вероятность коробления пластин и разрыва банок АКБ.

Существует еще отдельный класс аккумуляторных батарей для автомобиля с гелеобразным электролитом. Одни из них выпускаются по технологии AGM, другие GEL. В батареях AMG электролит содержится в виде пропитки стекловолокна. В моделях GEL электролит переводится в гелеобразное состояние посредством соединений оксида кремния. Подробнее о гелевых аккумуляторах. Но, несмотря на отсутствие жидкого электролита, гелевые батареи также пло

Рейтинг аккумуляторов. Какой аккумулятор выбрать для автомашины?

По мере приближения зимы все ответственные автомобилисты начинают готовить свои машины к приближающимся заморозкам. Помимо обязательной проверки зимних шин и технических жидкостей (а также других этапов подготовки автомобиля к низким температурам), особое внимание стоит уделить аккумуляторной батарее — единственному источнику электроэнергии, способному «дать жизнь» двигателю авто. Правильно эксплуатируя АКБ и не забывая про ее своевременную замену, автовладелец может быть уверен в том, что машина никогда не удивит его неприятным сюрпризом — отказом заводиться из-за «севшего» аккумулятора.

Чтобы правильно подобрать надежный и эффективный аккумулятор для своего автомобиля, необходимо понимать, какой аккумулятор подойдет именно ему, какие бывают типы АКБ и какие параметры являются наиболее важными при подборе батареи.

Аккумуляторы AGM, SLI, EFB, GEL: как не заблудиться в трех буквах?

Чрезвычайно разнообразный автомобильный рынок диктует свои правила: технологии, применяемые в аккумуляторных батареях, не стоят на месте и позволяют подобрать оптимальный вариант в зависимости от цены и требований, предъявляемых к АКБ. Рассмотрим подробнее эти технологии, а также базовое устройство батареи.

Автомобильные аккумуляторы состоят из шести независимых друг от друга секций, каждая из которых способна выдавать напряжение порядка 2–2,2 вольт. Итого суммарное напряжение АКБ — около 12–13,6 В. Каждая из шести секций, состоящая из двух пластин (одна — «минусовая» из свинца, вторая — «плюсовая» из диоксида свинца), погружена в электролит (водный раствор серной кислоты). Электролит, по определению, хорошо проводит электрический ток и, таким образом, путем химических реакций генерирует само электричество, которое и используется в автомобиле — в первую очередь для запуска двигателя.

В самых первых аккумуляторах в состав пластин добавлялась сурьма, которая предотвращала «разрушение» свинца — поэтому они называются сурьмянистыми аккумуляторами. Основным недостатком такого состава являлась необходимость постоянно следить за уровнем электролита (т. к. со временем он выкипает) и, при необходимости, «обслуживать» — доливать в аккумулятор дистиллированную воду. В силу этой и других причин сурьмянистые аккумуляторы были вытеснены более прогрессивными альтернативами. Следующим шагом в развитии автомобильных АКБ стало снижение содержания сурьмы в пластинах — менее 5%, что и дало им название малосурьмянистых аккумуляторов. За счет этого снизилась частота обслуживания, однако целиком избежать потерь воды из электролита не удалось.

Кальциевые АКБ — более современное и эффективное решение проблемы испарения воды в электролите. Замена сурьмы на кальций как в «минусовых», так и в «плюсовых» пластинах привела к обозначению таких аккумуляторов как «Ca-Ca» («кальций-кальций») АКБ. Основной недостаток кальциевых батарей, в остальном более предпочтительных перед их сурьмянистыми «собратьями» — боязнь глубоких разрядов. Стоит серьезно относиться к риску «посадить в ноль» аккумулятор — в таком случае на пластинах начинают образовываться солевые отложения, приводящие к потере контакта пластин с электролитом и, как следствие — к невозможности выдать адекватный заряд. Однако существенным плюсом кальциевого аккумулятора является крайне низкая потеря электролита и, следовательно, отсутствие необходимости доливать воду, а также больший пусковой ток.

Любой аккумулятор обладает рядом характеристик, на которые стоит опираться при выборе: пусковой ток, номинальная емкость, полярность, технология изготовления. Также в выборе подходящей АКБ поможет типоразмер в соответствии с одним из принятых в мире стандартов (о них ниже).

  • Пусковой ток (или CCA — от англ. «Cold Cranking Amps» — «ток холодной прокрутки») — один из главных показателей АКБ. Достаточный пусковой ток необходим для запуска двигателя, в частности — для раскрутки его вала стартером. Таким образом, чем выше ССА — тем легче заведется двигатель. При покупке аккумулятора, например, для эксплуатации особо морозной зимой стоит обратить внимание на АКБ с увеличенным показателем ССА.
  • Номинальная емкость — измеряется в ампер-часах и обычно указывается наряду с ССА на этикетке батареи. Однако данный показатель потому и называется «номинальным», что не отражает реальную эффективность работы аккумулятора. Сильное влияние на работу АКБ оказывают условия эксплуатации: состав электролита, срок службы, толщина свинцовых пластин и многое другое. Надежным ориентиром для автолюбителя, озабоченного подбором подходящей по емкости батареи, является в первую очередь информация от производителя — поэтому при покупке новой АКБ всегда стоит опираться именно на указания завода-изготовителя, которые можно найти в инструкции по эксплуатации автомобиля.
  • Полярность аккумулятора — определяется расположением токопроводящих элементов (к которым подключаются провода автомобиля) на корпусе батареи. Для корректного подключения АКБ к бортовой сети машины необходимо правильно определить полярность, которая бывает прямой («минусовая» клемма расположена на правой стороне АКБ, если смотреть на нее сверху и повернуть батарею клеммами ближе к себе) и обратной (расположение «минуса» слева). В некоторых стандартах (например, в японском JIS, рассмотренном ниже) полярность указана в виде букв R (прямая) или L (обратная). Для некоторых батарей применяется расположение обеих клемм на одной и той же стороне, однако такое размещение не получило широкого распространения.

Технологии, применяемые в конструкции аккумуляторов и направленные на повышение их эксплуатационных характеристик, представлены четырьмя типами: традиционная с жидким электролитом (также известная как SLI), улучшенная с жидким электролитом (или EFB), гелевая (GEL) и технология абсорбирующего стекловолокна (AGM).

  1. SLI (от англ. «Starting, Lightning, Ignition» — «стартер, освещение, зажигание») — является самым распространенным типом автомобильных АКБ, наиболее доступным по цене и оптимальным для большинства автомобилистов. SLI подходит для современных серийных автомобилей, к которым не предъявляются строгие требования по пусковому току и быстроте заряда.
  2. EFB (от англ. «Enhanced Flooded Battery» — «улучшенная батарея с жидким электролитом») — повышенная в сравнении с SLI производительность при частичном разряде, повышенный ССА, увеличенный срок службы батареи. Улучшение характеристик достигается за счет покрытия свинцовой пластины дополнительным сетчатым слоем из полиэстера.
  3. GEL (гелевые батареи) — в аккумуляторах данного типа в жидкий электролит добавляется «загуститель». Преимущества GEL-батареи — стопроцентная защита от протечки электролита, который надежно связан в гелеобразной основе. К недостаткам стоит отнести повышенное сопротивление менее текучего электролита, что не позволяет получить повышенный ССА при запуске двигателя.
  4. AGM (от англ. «Absorbent Glass Mat» — «абсорбирующее стекловолокно»). Технологически наиболее современный тип аккумуляторов, имеющий отличительную особенность конструкции: каждая пластина обернута специальным сепаратором из стекловолокна, впитывающим в себя жидкий электролит и за счет плотного прилегания обеспечивающим исключительно плотный контакт электролита с пластиной. Таким образом достигается увеличенный по сравнению с SLI/EFB-батареями срок службы, повышенная производительность в условиях частичного разряда, а также герметичная конструкция, предотвращающая утечку электролита. К существенным недостаткам, способным оттолкнуть большинство рядовых автовладельцев, можно отнести его высокую стоимость — AGM-батарея в 3–5 раз дороже классического аккумулятора типа SLI, при этом для подавляющего большинства автомобилей, эксплуатируемых в обычных городских условиях, достаточно батарей, выполненных по технологии SLI или, при желании иметь чуть более современный вариант — EFB.

Рейтинг аккумуляторов разных типов

У автовладельца, который никогда не задумывался над тонкостями всех технологических процессов, связанных с «обычными аккумуляторами для машины», могут возникнуть сомнения при выборе той или иной технологии и модели АКБ для своего авто. Какой аккумулятор выбрать? Покупать «бюджетный» SLI, «средний» EFB или «инновационный» AGM? Стоит ли гнаться за максимально возможным показателем ССА? Как удостовериться, что выбранный аккумулятор подойдет к конкретному автомобилю и сопоставить возможности батареи с реальными потребностями машины?

Сделать свой выбор, не вдаваясь в технические детали, можно, следуя этой таблице:

Фактор

SLI

EFB

AGM

Стоимость

+++

++

+

Повышенный ССА

+

++

+++

Устойчивость к нагрузкам и глубоким разрядам

+

++

+++

Защита от протечки электролита и ударных/вибрационных нагрузок

+

++

+++

Скорость заряда

+

++

+++

Совместимость с гибридными автомобилями

+

++

+++

 

Как видно, наиболее удачным компромиссом между ценой и эффективностью для большинства автовладельцев может оказаться покупка аккумулятора EFB. Повышенный пусковой ток (ССА), что актуально в условиях суровой русской зимы, устойчивость к нагрузкам и глубоким разрядам (опять же, пригодится в холодный сезон), доступная стоимость, сопоставимая с брендовыми SLI-батареями, и другое.

Рассматривать аккумуляторы SLI целесообразно тем автолюбителям, для которых эксплуатация автомобиля не представляет проблемы в течение всего года: мягкая, щадящая зима, невысокое потребление энергии различными системами автомобиля, спокойный стиль вождения, отсутствие жесткого графика поездок, недопущение разрядов и высоких нагрузок на батарею.

Приобретение аккумулятора AGM — шаг, на который готовы пойти не все, но «стекловолоконная» батарея способна удовлетворить самого требовательного автомобилиста на современной машине. Особенно если это «гибрид» или модель с системой Start-Stop, позволяющей быстро отключать и включать двигатель во время остановок.

Независимо от окончательного выбора АКБ, стоит всегда помнить: при определении подходящих значений номинальной емкости и ССА в первую очередь следует опираться на рекомендации производителя — именно строгое соблюдение заводских спецификаций обеспечит долгую и беспроблемную эксплуатацию автомобиля!

Стандартизация аккумуляторных батарей

Существуют пять основных стандартов, регулирующих маркировку АКБ: российская (ГОСТ), европейская DIN, европейская же ETN, американская SAE и японская JIS. Каждая система использует свой набор «шифров», которые необходимо понимать для правильного выбора аккумулятора.

Учитывая общую «праворульность» автомобильного парка на Дальнем Востоке, логично в первую очередь рассмотреть именно японскую систему JIS, используя маркировку, представленную на иллюстрации справа. В данной маркировке аккумулятора выделены четыре шифра, каждый из которых имеет свое значение:

  • 55: обозначает своеобразный «коэффициент емкости» батареи, однако данный показатель является весьма и весьма условным. В общем случае, для определения «истинной» емкости японского аккумулятора необходимо данный показатель разделить на 1.25. То есть в данном случае 55 Ач: 1.25 = 44 Ач — такова номинальная емкость данного аккумулятора.
  • B: буквенный символ, идущий вторым шифром, обозначает ширину и высоту аккумуляторной батареи в миллиметрах с допустимой погрешностью до 3 мм. Наиболее распространенные на легковых авто типоразмеры — B и D.

Полная таблица обозначений АКБ согласно стандарту JIS приведена ниже.

Символ

Ширина, мм

Высота, мм

A

127

162

B

129 (127)

203

C

135

207

D

173

204

E

176

213

F

182

213

G

222

213

H

278

220

  • 24: обозначает длину АКБ в сантиметрах.
  • R: после длины АКБ идет латинская буквы R или L, в некоторых случаях батарея может вовсе не иметь никаких обозначений. Данная маркировка обозначает полярность (указывает расположение токовыводящих элементов на корпусе АКБ).

Схема определения полярности АКБ и его размеров

DIN

Использование данного стандарта родом из Германии постепенно вытесняется «конкурентом» — маркировкой ETN, однако DIN все еще достаточно распространен в европейских странах. Маркировка DIN выражается в 5 цифрах, 1-я из которых означает 6-вольтовую (значение от 1 до 2) или 12-вольтовую (значение от 5 до 7) батарею; 2-я и 3-я цифры показывают номинальную емкость, а 4-я и 5-я цифры отражают производительность АКБ и ее технические характеристики.

ETN

Второй из основных европейских стандартов — ETN — состоит из 9 цифр, первые 3 из которых означают то же самое, что и в стандарте DIN. Следующие 3 цифры, как и две последние в DIN, указывают на тип конструктивного исполнения. Наконец, последнее трехзначное число является одной десятой частью от тока разряда в амперах. Например, если это цифры 042, то ток разряда составит 420 А.

SAE

По данному стандарту, разработанному в США, на аккумулятор наносятся 5 цифр, первые 2 из которых определяют типоразмерную группу АКБ и ее полярность, а оставшиеся 3 цифры — ток холодной прокрутки в Ач.

ГОСТ

Российский стандарт имеет маркировку вида 6СТ-60АПЗ, где 1-я цифра «6» обозначает количество секций в АКБ, буквы (в данном случае «СТ» — стартерная) отражают назначение батареи. Следом указывается емкость батареи (60 Ач) и ее исполнение («А» — с общей крышкой, «П» — сепаратор из полиэтилена, «З» — залитая и заряженная).

Какую АКБ выбрать?

Итак, разобравшись в нюансах существующих аккумуляторных батарей, составим краткую поэтапную инструкцию по выбору наиболее подходящего вам варианта АКБ.

  1. Уточнить информацию от производителя автомобиля: какие требования предъявляются им к показателям батареи — номинальной емкости, размерам и пусковому току. Для облегчения поиска рекомендуем воспользоваться специальным подборщиком аккумулятора на нашем сайте. Здесь вы точно определите, какой аккумулятор подойдет вашей машине.
  2. Если определить заводские требования к АКБ не представляется возможным, необходимо проверить батарею, уже установленную в автомобиле, и определить, в соответствии с каким стандартом она изготовлена и какими характеристиками обладает.
  3. Если однозначно определить емкость, ССА и полярность АКБ не представляется возможным, ни в коем случае не следует приобретать аккумулятор без предварительной консультации с профессиональным автоэлектриком, так как неправильная подборка и установка может привести к серьезным повреждениям как самой батареи, так и автомобиля. В автосервисах Гиперавто вам всегда будут рады помочь с подбором и установкой аккумулятора!

Хотите установить аккумулятор самостоятельно? У нас есть подробная пошаговая инструкция по замене АКБ в автомобиле!

AGM-аккумулятор и другие виды АКБ

07/09/2017

Рынок аккумуляторной продукции очень разнообразен как в ценовом диапазоне, так и по эксплуатационным возможностям. Наиболее распространенным видом источников постоянного питания является свинцово-кислотный аккумулятор. Он состоит из пластикового корпуса, разделенного на отсеки, которые заполняются электролитом. К таким относятся маломощные и грузовые аккумуляторы, используемые в легковых и габаритных транспортных средствах.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

АКБ этого типа могут быть как обслуживаемыми, так и необслуживаемыми. Суть действия: водный раствор серной кислоты заполняет пространство между плоскими решетчатыми свинцовыми пластинами. В ячейки решеток впрессованы порошки окиси свинца (анод) и металлического свинца (катод). Плотность электролита варьируют от 1,26 до 1,31 г/см³ в зависимости от температуры окружающей среды.

Agm-аккумулятор – разновидность батарей свинцово-кислотного типа, которые отличаются тем, что в качестве электролита используется абсорбированное сухое вещество. 

Кроме невысокой стоимости, обычный и Agm-аккумулятор отличаются высокой практичностью. При зарядке не требуется контролировать время, так как батареи не обладают эффектом памяти. Это безвредно, чего не переносят efb-аккумуляторы. Их структура более чувствительна к воздействию нагрузок. Agm-аккумулятор удобен для использования в походных условиях, на лодочных двигателях.

Характеристика других видов аккумуляторов

В качестве автомобильных батарей широко применяются никель-кадмиевые аккумуляторы. Особенностью их эксплуатации является необходимость полной периодической разрядки, что помогает избежать появления на пластинах кристаллических отложений.

Технические преимущества Ni-Cd батарей:

  • быстрая и доступная зарядка;
  • долговечность: при правильной эксплуатации аккумулятор способен проходить до тысячи зарядных циклов;
  • готовность к нагрузкам и эксплуатации в низкотемпературном режиме;
  • доступная стоимость.

К недостаткам относятся высокий показатель саморазрядки во время хранения, уязвимость перед кристаллизацией, относительно низкая энергоемкость, токсичность ингредиентов.

Аккумуляторы кальциевого типа

Кальциевый аккумулятор – батарея, электроды которой обработаны кальцием, легированы. Преимуществом такой технологии является то, что свинцовые пластины защищены от перенасыщения энергией, окисления и коррозии. За счет тонкости пластин увеличивается их количество в батарее.

Аккумуляторы кальциевого типа считаются самыми долговечными. Их рекомендуется устанавливать на автомобили и автобусы для езды по дальним маршрутам. Они виброустойчивы, стабильно выдерживают избыток зарядных нагрузок. Чтобы батарея полностью отработала свой потенциал, нельзя допускать ее полной разрядки. Один полный разряд – это потеря 50 % емкости батареи. Буквально за три-четыре глубоких разряда можно убить АКБ.

Характеристика гелевых источников питания

Гелевый аккумулятор – это разновидность свинцово-кислотного зарядного устройства с гелеобразным электролитом. Такое состояние жидкости получается за счет добавления силиконовой примеси в серную кислоту. Достоинством химического состава является то, что батарея обладает повышенным циклическим восстановительным ресурсом и меньшим процентом саморазрядки.

Перед кислотными устройствами у гелевых имеются конструкционные преимущества:

  • целостный запаянный корпус, который не требует технического обслуживания;
  • в случае повреждения корпуса электролит не просачивается;
  • не выделяются ядовитые испарения.

Особенности батарей гибридного типа

Гибридные аккумуляторы объединяют лучшие конструкционные, функциональные и технические характеристики аккумуляторов разных типов. Они объединили минимальную саморазрядку, отсутствие необходимости профилактики и периодической дозаправки электролита. Решена проблема избыточности зарядки для тех, у кого автомобиль часто простаивает. Узнать этот тип аккумулятора можно по маркировке производителей Calcium Plus или Ca+.

В интернет-магазине Колеса Даром каждый автовладелец сможет ознакомиться с полным ассортиментом АКБ от ведущих мировых производителей, а затем и приобрести аккумулятор, который подходит по своим характеристикам. Мы работаем каждый день - позвоните, и наши консультанты проконсультируют вас по вопросам, связанным с аккумуляторными батареями всех типов.


Поделиться

краткие технические характеристики и маркировка автомобильных аккумуляторных батарей

Обзоры

Производители элементов питания предлагают разные виды аккумуляторов для автомобилей. Все они имеют различные характеристики и цены. При выборе батареи учитывают не только совместимость с транспортным средством, но и возможность восстановления, срок службы, емкость и назначение изделия.

Виды аккумуляторов для авто.

Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле

Аккумулятор — система, в которой выработка энергии происходит благодаря постоянному течению электрохимических реакций. Источник тока состоит из нескольких элементов, поэтому его называют перезаряжаемой батареей. Объединение деталей дает возможность получения высокого стартового тока и напряжения. В автомобили устанавливаются баночные аккумуляторы, состоящие из 6 элементов.

Источники питания обеспечивают запуск двигателя и бесперебойную работу компонентов автомобиля. Выдаваемое батареей напряжение составляет 12,6 В.

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей — краткая характеристика, маркировка

В автомобили устанавливаются разные модификации свинцово-кислотных батарей. Они отличаются увеличенной энергоемкостью и способностью подавать ток высокой силы. Это позволяет поддерживать работу стартера, участвующего в процессе запуска мотора. Основные компоненты АКБ опасны для окружающей среды, однако полностью заменить их невозможно.

Сурьмянистые

Сурьмянистые АКБ.

Этот вид относится к устаревшим. Пластины такого аккумулятора содержат до 10% сурьмы и 90% свинца. Первая повышает прочность элементов батареи. Чистый свинец отличается мягкой структурой, не позволяющей использовать его в виде электрода.

Сурьма ускоряет процесс распада, протекающего в батарее при высоком напряжении. Электролит начинает кипеть, выделяется газ. Главный недостаток сурьмянистого аккумулятора — быстрое выкипание воды. Из-за снижения количества кислотного раствора пластины взаимодействуют с воздухом и разрушаются.

Сурьмянистые АКБ требуют регулярного обслуживания — добавления очищенной воды. Этот тип батарей редко используется для пуска двигателя. Его заменили более современные модификации кислотно-свинцовых устройств.

АКБ, содержащие большое количество сурьмы, устанавливают в источники бесперебойного питания, требующие простых в обслуживании батарей.

Малосурьмянистые АКБ

Уменьшение содержания сурьмы в пластинах позволяет снизить скорость выкипания воды. К малосурьмянистым относятся батареи, электроды которых содержат не более 5% вспомогательного компонента. Это исключает необходимость частого добавления воды, однако элементы питания также требуют обслуживания. К другим преимуществам относятся такие особенности:

  1. Медленная потеря заряда при нахождении вне автомобиля. Такие батареи можно хранить дольше, чем те, которые содержат большее количество сурьмы.
  2. Устойчивость к изменению параметров автомобильной сети. При возникновении скачков напряжения рабочие качества аккумулятора ухудшаются незначительно. Этим малосурьмянистые АКБ отличаются от более современных моделей — гелевых, свинцово-кальциевых или AGM.
Данный вид АКБ чаще устанавливаются на машины отечественного производства.

Малосурьмянистые АКБ подходят для установки в отечественные машины. Бортовая сеть некоторых российских автомобилей не поддерживает стабильное напряжение. Кроме того, малосурьмянистые источники питания отличаются приемлемой ценой.

Щелочные

Электролитом здесь является не кислота, а щелочь. Существуют разные типы щелочных АКБ, однако только 2 вида устанавливают в автомобили. Они маркируются как NiCd и NiMh. Число плюсовых и минусовых электродов в таких аккумуляторах отличается. Катодов здесь больше, чем анодов. Электроды совмещены с корпусом. Щелочной раствор практически не расходуется при течении электрохимических реакций. Другими преимуществами являются такие характеристики:

Характеристики щелочных аккумуляторов.
  1. Нечувствительность к разряду. При хранении щелочные батареи практически не утрачивают рабочих качеств.
  2. Возможность использования в экстремальных условиях. Элементы питания хорошо переносят низкие температуры.
  3. Невысокий уровень саморазряда.
  4. Безопасность в использовании. При зарядке батареи не выделяются токсичные пары.
  5. Накопление большого количества заряда на единицу массы. Это позволяет АКБ отдавать ток в течение большого промежутка времени.

К отрицательным качествам щелочных АКБ можно отнести:

  1. Более низкое, чем у кислотных, напряжение. Для получения нужной величины соединяют большее число элементов. Это негативно сказывается на габаритах батареи.
  2. Более высокая, по сравнению с кислотными, цена.

Кальциевые

В состав свинцовых пластин входит кальций, препятствующий испарению кислотного раствора. На корпусе изделия можно найти маркировку Ca/Ca. Это значит, что кальций содержит в положительном и отрицательном электродах. Существуют модели с минимальным испарением воды, поэтому водителю не придется регулярно оценивать уровень электролита. Другими преимуществами кальциевой АКБ считаются такие характеристики:

  1. Медленная самопроизвольная потеря заряда. В отличие от сурьмянистых моделей, этот показатель меньше на 70%. При хранении батареи медленнее утрачивают эксплуатационные качества.
  2. Увеличение напряжения, при котором начинается электролиз. Это позволяет снизить чувствительность к перезаряду.
Достоинства и недостатки кальциевых аккумуляторов.

Кальциевые типы автомобильных аккумуляторов имеют и недостатки. К ним относятся:

  1. Неустойчивость к критическому разряду. После 2-4 полных потерь мощности АКБ утрачивает емкость. Она перестает накапливать и удерживать заряд, становясь непригодной к использованию.
  2. Чувствительность к перепадам напряжения. Перед применением кальциевого аккумулятора нужно проверить состояние компонентов автомобильной сети.
  3. Увеличенная, по сравнению с малосурьмянистыми АКБ, стоимость.

Аккумуляторы с кальциевыми электродами устанавливаются в иномарки с небольшим количеством электронных компонентов. Бортовая сеть такой машины поддерживает стабильное напряжение.

AGM и гелевые батареи

Аккумуляторы этих типов содержат вязкий электролит, не вытекающий при изменении положения корпуса. Отличие между АКБ AGM и GEL заключается в расположении наполнителя. В первом случае кислотным составом пропитывают стекловолокно, заполняющее пространство между электродами. При производстве гелевых АКБ наполнитель сгущают, добавляя производные кремния. К преимуществам АКБ с маркировками GEL или AGM относятся:

Преимущества гелевых аккумуляторов.
  1. Возможность установки в любом положении. Размещать батарею вверх дном все же не рекомендуется.
  2. Низкий уровень саморазряда.
  3. Подача высокого стартового тока. Эта способность не утрачивается по мере снижения заряда. После критического разряда батарея восстанавливает эксплуатационные характеристики.

К недостаткам можно отнести такие моменты:

  1. Требовательность к процессу зарядки. При восстановлении мощности подают ток меньшей силы. Рекомендуется использовать автоматические зарядные устройства.
  2. Чувствительность к перепадам напряжения в электрической сети автомобиля.
  3. Снижение проводимости электролита в морозную погоду.

Гибридные АКБ

На верхней крышке гибридного аккумулятора можно найти обозначение Ca/Sb или Ca+. Электроды в таких батареях выполняются из разных материалов. Катод изготавливается с использованием сурьмы, анод — кальция. Аккумуляторы смешанного типа стали попыткой объединения преимуществ кальциевых и сурьмянистых элементов питания.

Батареи имеют средние рабочие характеристики, в некоторых моментах они уступают кальциевым.

Литий-ионные АКБ

Аккумуляторы, отмечаемые маркировкой Li-ion, отличаются большой емкостью. Напряжение компонента батареи выше, чем у свинцово-кислотной. Литий-ионная АКБ саморазряжается медленно, поэтому подходит для длительного хранения. К недостаткам относят чувствительность к низким температурам. В холодную погоду сила пускового тока падает. При длительном использовании емкость батареи снижается. Мощность недостаточна для использования в виде стартовых аккумуляторов.

Мне нравитсяНе нравится

Какие бывают аккумуляторы в мобильной, компьютерной и бытовой технике | Батарейки и аккумуляторы | Блог

Аккумуляторы окружают нас повсеместно. Их можно встретить как в привычных каждому пользователю мобильных гаджетах, так и в сложных системах резервного электропитания. В каждой из областей используется свой тип аккумуляторной батареи, в которой ее характеристики «раскрываются» наилучшим образом. В данном материале поговорим о типах аккумуляторных элементов, областях применения и основных правилах эксплуатации.

Аккумуляторы. Общие принципы

По историческим меркам аккумулятор — довольно «молодое» изобретение, которому немногим более 160 лет. Основной принцип работы любого аккумуляторного элемента — протекание в нем обратимой электрохимической реакции, т. е. при приложении к контактам элемента  постоянного напряжения, на его пластинах (электродах) накапливается электрическая энергия, при приложении нагрузки — происходит ее расходование. Причем протекает такая реакция на протяжении большого количества циклов заряда/разряда. Как правило, возможное количество перезарядок  зависит от типа аккумуляторного элемента, но в среднем, современный аккумулятор способен обеспечить 300–1000 полных циклов.

Работоспособным считается аккумулятор, остаточная емкость которого составляет 70–80 % от начальной. Элементы с меньшими показателями остаточной емкости считаются непригодными для дальнейшей эксплуатации, поскольку не могут обеспечить расчетную автономность.

Какого бы типа не был аккумулятор, костяк конструкции и основной принцип действия у них остается неизменным. В каждом аккумуляторе есть два электрода (положительный и отрицательный, иначе именуемые анод и катод), погруженные в специальную среду — электролит, являющуюся прекрасным «поставщиком» ионов вследствие электролитической диссоциации.

Ион — атом или молекула, несущая на себе электрический заряд. Если ион положительно заряжен — его называют катион, если отрицательно — анион.

В зависимости от используемого материала электродов и применяемого типа электролита существуют различные вариации аккумуляторных элементов, каждый из которых имеет свои конструкционные и эксплуатационные особенности. Ниже поговорим о наиболее распространенных типах аккумуляторов, сферах их применения и особенностях эксплуатации.

Свинцовые аккумуляторы

Несмотря на преклонный возраст технологии, свинцовые аккумуляторы до сих пор успешно применяются в системах резервного питания, автомобильном транспорте, системах аккумулирования возобновляемых источников энергии (солнечная и ветряная энергетика, гидроэнергетика и т. д.).

Как видно из названия, в качестве основного материала, из которого изготавливают электроды, выступает свинец. Точнее, для производства положительных электродов — просто свинец, а для изготовления отрицательных электродов — оксид свинца. В качестве электролита, как правило, выступает раствор серной кислоты.

Существует большое количество конструкций свинцового аккумулятора, направленных на улучшение его эксплуатационных характеристик. Поскольку свинец сам по себе достаточно мягкий металл с невысокой физической прочностью, в чистом виде он слабо противостоит вибрационным нагрузкам, поэтому для использования аккумуляторов, например, в транспорте, в сплав свинца добавляют кальций, делающий структуру металла более прочной.

Для использования свинцового аккумулятора в источниках бесперебойного питания, дабы не допустить контакт пользователя с кислотой, исключить необходимость обслуживания, а также не создавать условия для взрыва водорода, выделяемого из АКБ, при ее заряде, используют свинцовые аккумуляторы определенного типа. Такими аккумуляторами являются источники питания типа AGM (Absorbent Glass Mat), в которых абсорбированным электролитом (не жидким) пропитан специальный пористый мат из стекловолокна.

Довольно часто свинцовые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM, ошибочно называют гелевыми. На самом деле это не так. Гелевые аккумуляторы — отдельная ветвь развития свинцовых источников питания.

Аккумуляторы, электролитом в которых выступает раствор серной кислоты в желеобразном состоянии, называются гелевыми. Они рассчитаны на медленную отдачу энергии, поэтому основная область их применения — использование в инертных системах накопления и расходования электроэнергии (солнечная энергетика, питание моторов кресел для инвалидов, гольф-каров и т. д.).

К неоспоримым преимуществам свинцовых аккумуляторов относятся их невысокая стоимость и возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды (от - 40 до + 40 ° С).

Один свинцовый аккумуляторный элемент выдает напряжение порядка 2 В и способен выдать удельной энергии из расчета 30–60 Вт*ч с 1 кг массы, что в сравнении с другими типами — достаточно мало. Такие аккумуляторы имеют высокие значения саморазряда, а их глубокий разряд приводит к разрушению и осыпанию пластин электродов и безвозвратной порче аккумулятора.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Следующим типом аккумуляторных элементов, активно использующихся во многих сферах, являются никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd). Их можно встретить в детских игрушках, пультах управления, фонариках, ручном аккумуляторном электроинструменте и т. д.

Конструкция элемента не претерпела изменений, только в качестве материала для изготовления электродов используются никель и кадмий, а точнее гидраты закиси этих металлов. В качестве электролита применяют гидроксид калия. Один элемент на основе этих металлов может выдать напряжение 1,2–1,35 В, а значение удельной энергии находится в диапазоне 40–80 Вт*ч/кг.

Никель-кадмиевые аккумуляторы — одни из самых морозоустойчивых. Они работают без существенной потери своей емкости при температурах, близких к –50 ° С, к тому же, абсолютно не боятся глубокого разряда, и после цикла зарядки полностью восстанавливают свои эксплуатационные характеристики.

Хранить NiCd аккумуляторы рекомендуется полностью разряженными.

К отрицательным моментам относят их малую удельную емкость, высокий саморазряд, длительное время зарядки (восполнять энергию нужно малыми зарядными токами) и ярко выраженный «эффект памяти».

Чтобы не испортить аккумулятор, его необходимо заряжать только после полного разряда! Пренебрежение этим правилом повлечет быструю потерю емкости и выход элемента из строя.

Заряжают NiCd-элементы малыми зарядными токами, значения которых составляет порядка 10 % от емкости аккумулятора.

Логическим продолжением никель-кадмиевых аккумуляторов стали никель-металлогидридные (NiMH) элементы питания. В них учтены и практически устранены недостатки предшественников. Аккумуляторы при тех же массогабаритных показателях имеют большую в 2–3 раза емкость, обладают высокой надежностью, с легкостью переносят глубокий разряд и перезаряд, менее подвержены эффекту памяти.

Немаловажную роль в популяризации и широком распространении NiMH элементов сыграл тот факт, что они не содержат в своем составе кадмия, очень вредного для окружающей среды металла. Следовательно, с повестки дня снимаются вопросы правильного хранения и утилизации таких элементов.

Для производства анода используют гидрид никеля с лантаном или литием — так называемый металлогидридный электрод. В качестве катода — оксид никеля. Электролитом выступает соединение гидроксида калия.

Заряжают никель-металлогидридные аккумуляторы большими (в сравнении с NiCd-элементами) токами, величины которых составляют порядка 20–25 % от емкости аккумулятора, но очень важно контролировать температуру элемента во время заряда. Если она превышает 45 °С, нужно немедленно прервать процесс зарядки, в противном случае существует риск порчи элемента.

Зарядку для NiMH-аккумуляторов можно использовать в паре с NiCd-элементами. Обратная совместимость недопустима! Алгоритмы зарядки никель-кадмия более примитивны, они могут причинить вред NiMH-элементу.

Никель-металлогидридные аккумуляторы хранят полностью заряженными. Поскольку этому типу элементов присущ высокий саморазряд, для сохранения работоспособности элемента его нужно периодически подвергать полному циклу разряда/заряда.

Никель-металлогидридные аккумуляторы используют в тех же сферах, что и никель-кадмиевые, однако, благодаря повышенной емкости, их охотно применяют в фототехнике, использующей для питания элементы типа АА и ААА.

NiMH элементы — самые морозоустойчивые. Они без проблем переносят эксплуатацию при экстремально низких температурах, достигающих -60 °С. По этой причине их довольно успешно применяют в электроинструменте, используемом при выполнении работ на открытом воздухе в зимнее время.

Один элемент генерирует 1,2–1,25 в ЭДС, а его удельная энергия составляет 60–75 Вт*ч/кг. Теоретический расчетный «потолок» этого параметра находится на уровне 300 Вт*ч/кг, но видимо технологии производства NiMH-элементов, еще не до конца совершенны.

Литий-ионные аккумуляторы

Современные мобильные устройства уже сложно представить без литий-ионных аккумуляторов. Именно их разработка дала мощный толчок к развитию легких и миниатюрных решений источников питания, и, как следствие, миниатюризации всего сегмента мобильных гаджетов.

Сильными сторонами Li-ion являются высокая плотность аккумулируемой энергии, ее удельное значение, в большинстве случаев, составляет солидные 280 Вт*ч/кг, недостижимые при использовании аккумуляторов другого типа. Именно по этой причине Li-ion аккумуляторы используются не только для питания персональных гаджетов, но и для приведения в движение различных самокатов, велосипедов с электродвигателем и даже автомобилей.

Справедливости ради следует сказать, что «литий-ионный аккумулятор» — это обобщенное название целой группы электрохимических элементов, переносчиком заряда в которых выступают ионы лития. Разница заключается в составе материала катода и типе электролита.

Наибольшее распространение в бытовом сегменте получили литий-полимерные аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется специальный твердый полимер, а катодный и анодный материал нанесены на тонкие слои алюминиевой и медной фольги соответственно. Такое конструктивное решение позволяет производить аккумуляторы любой формы и размера, изящно «вписывая» их в разрабатываемые устройства.

Существенный недостаток твердого полимера — его плохая проводимость при нормальной температуре окружающей среды (+ 25 °С). Наилучшие показатели достигаются при увеличении температуры до + 60 °С, а это уже опасно с точки зрения обычного использования. Поэтому производители идут на небольшие ухищрения, добавляя к полимеру электролит в жидком или желеобразном состоянии.

Существенное отличие конструкции литий-ионных аккумуляторов от традиционной конструкции заключается в обязательном наличии разделительного сепаратора, исключающего свободное перемещение ионов лития, в моменты, когда аккумулятор не используется.

Другой элемент, который должен обязательно присутствовать в схеме аккумулятора — BMS-контроллер (Battery Management System), отвечающий за корректную и сбалансированную зарядку ячеек аккумулятора.

Li-ion аккумуляторы при высокой удельной емкости обладают малым весом. Для их зарядки нужно не так уж много времени. У них практически отсутствует эффект памяти и саморазряд. К аккумуляторам литий-ионного типа не предъявляется особых требований к соблюдению циклов заряда/разряда. Заряжать их можно в любое удобное время, не привязываясь к величине остаточного заряда элемента. Хранить Li-ion батареи рекомендуется наполовину заряженными.

Самым существенным недостатком литий-ионного элемента является его категорическое «нежелание» полноценно работать при отрицательных температурах. Эксплуатация литиевого элемента на морозе очень быстро приблизит его выход из строя.

Как выбрать аккумулятор для электроники и бытовой техники

На рынке автономных источников питания в настоящее время очень большой выбор аккумуляторов и батареек, сотни разных моделей от различных производителей. Как правильно выбрать аккумулятор или аккумуляторную батарею (АКБ), по каким параметрам?

Для подбора источника питания, наиболее подходящего к вашему устройству, в данном обзоре проанализированы достоинства и недостатки аккумуляторных батареек различного химического состава и даны их стандартные типоразмеры (форм-фактор). В данной статье описаны только модели для бытовой техники и электроники.

Бытовые аккумуляторы по назначению можно разделить на несколько групп:

Аккумуляторные батарейки

Аккумуляторные батарейки - это сложившееся в обиходе название небольших аккумуляторов, обычно цилиндрической формы, для питания электроники и бытовой техники. Несмотря на то, что батарея (или батарейка) это соединение нескольких элементов питания в единый блок, такое название закрепилось также и для отдельных элементов.

Аккумуляторные батарейки очень разнообразны по типоразмеру и химическому составу в отличие, например, от автомобильных АКБ. Если с типоразмером (форм-фактором) все более-менее понятно, так как элементы неподходящего размера в конкретное устройство просто невозможно установить, то с химическим составом элементов питания не все так однозначно. Каждый тип элементов, в зависимости от химической технологии изготовления, имеет как свои достоинства, так и особенности (недостатки).

Аккумуляторные батарейки Panasonic Eneloop 750 mAh R03/ААА.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

В основе работы никель-кадмиевых аккумуляторов (Ni-Cd) лежат электрохимические процессы между положительным и отрицательным электродами из никеля и кадмия.

Достоинства
  • Низкая стоимость - основное преимущество Ni-Cd элементов.
  • Возможность долгого хранения в разряженном виде.
  • Безопасность использования.
Особенности
  • Невысокая емкость (количество запасаемого электричества).
  • “Эффект памяти” – при неполном заряде или разряде никель-кадмиевый аккумулятор “запоминает” новые крайние верхнее и нижнее значения емкости, которая в результате этого снижается.

Никель-кадмиевая аккумуляторная батарейка Minamoto 1300 mAh

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

Никель-металл-гидридные аккумуляторы (Ni-MH) по своим параметрам очень близки к никель-кадмиевым, однако за счет использования немного более продвинутой технологии, они имеют лучшие технические характеристики.

Достоинства
  • Невысокая цена, близкая к стоимости никель-кадмиевых аккумуляторных батареек.
  • Увеличенная емкость по сравнению с Ni-Cd.
  • Немного уменьшен эффект памяти.
  • Простые зарядные устройства для Ni-MH.
Особенности
  • Малая емкость.

В настоящее время никель-металл-гидридные аккумуляторы практически везде заменили никель-кадмиевые.

Никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки Varta 1000 vAh R03/AAA

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion) значительно отличаются от выше описанных элементов питания по всем характеристикам. У них в три раза большее напряжение. И, чтобы их случайно не вставить вместо обычных никель-металл-гидридных, они имеют, как правило, отличающиеся типоразмеры.

Основные преимущества литий-ионных аккумуляторных батареек
  • Высокая емкость.
  • Увеличенное напряжение.
  • Отсутствие эффекта памяти.
Особенности литий-ионных аккумуляторов
  • Хранение только в заряженном виде.
  • Необходимость использования защиты от перезаряда и перегрева.
  • Необходимость применения зарядных устройств, работающих по определенному алгоритму.
  • Большое снижение напряжения к концу разряда.
  • Старение (снижение емкости с течением времени).

Литий-ионная аккумуляторная батарейка с USB портом Fenix ARB L-18 18650.

Литий-железо фосфатные аккумуляторы

Литий-железо фосфатные аккумуляторы по своей сути являются литий-ионными, но отличаются материалом изготовления катода. Отрицательный электрод изготавливается из материала LiFePO4. Несмотря на такие малые различия, литий-железо-фосфатные элементы имеют все же большие отличия в технических характеристиках.

Достоинства
  • Длительный срок службы (в среднем, 7 лет).
  • Стабильное напряжение разряда.
  • Высокий пиковый ток.
  • Работа в широком диапазоне температур, в том числе и минусовых (-30 ... +55 С).
Особенности

Литий-железо-фосфатная аккумуляторная батарейка A123 System APR18650M.

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-полимерные аккумуляторы (Li-polymer) являются результатом дальнейшего усовершенствования литий-ионной технологии. В данном случае в качестве электролита применяется полимерный материал. В результате этого элементы питания, изготовленные по этой новейшей технологии получили много преимуществ. Именно такие аккумуляторные батарейки используются в современных сотовых телефонах.

Достоинства
  • Высокая удельная емкость.
  • Возможность изготовления батарей малой толщины и гибкой формы.
  • Малое изменение напряжения при разряде.
Особенности

Литий-ионный аккумулятор Robiton Li-Po 7,4B.

Форматы цилиндрических аккумуляторов 18650, 16340, 14500, AA, AAA

Аккумуляторы для электроники и бытовой техники изготавливаются в корпусах различного формата: цилиндрические (круглые), призматические (квадратные и прямоугольные), плоские. Для призматических аккумуляторных батареек нет единой системы нумерации. А вот для цилиндрических элементов производители сумели договориться и создали простую систему маркировки размеров, состоящую из 5-ти цифр. В ней первые две цифры показывают диаметр элемента в миллиметрах, третья и четвертая цифры - это длина, а последний символ 0 символизирует круг, говоря о цилиндрической форме. Таким образом, аккумулятор 18650 имеет диаметр 18 мм и длину 60 мм. Аккумуляторная батарейка 14500, соответственно, 14 мм в диаметре и 50 мм по длине.

В предлагаемой таблице показаны часто используемые форматы аккумуляторов, а также соответствие стандартной цифровой и альтернативной буквенной маркировок.

Аккумуляторные батарейки формата 14500 - АА Duracell 2500 mAh.


Расшифровка маркировки аккумуляторов 18650 по химическому составу

Литий-ионные аккумуляторы 18650 имеют буквенную систему маркировки, обозначающую химический состав элемента. Рассмотрим расшифровку маркировки:

  • Первая буква I - это признак Li-Ion технологии;
  • Вторая буква показывает химическую основу катода:
    1. C - кобальтовая,
    2. N - никель-марганцевая,
    3. M - марганцевая,
    4. F - железо-фосфатная.
  • Третья буква R обозначает перезаряжаемый аккумулятор (Rechargeable).

Компания Panasonic сделала немного другую маркировку, у которой в обозначении NCR:

  • первая буква N обозначает никель,
  • вторая буква С - кобальт.

Аккумулятор NCR 18650 Panasonic

Аккумуляторы для ИБП 12V

Аккумуляторы для ИБП принципиально отличаются от элементов питания для электроники. Они должны обеспечить питание компьютера или другой мощной техники на время от нескольких минут до нескольких часов. Поэтому АКБ для ИБП 12V имеют высокую электрическую емкость, однако, вместе с тем, и большой вес и размеры.

Данные АКБ являются свинцово-кислотными. Их принцип работы основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в водном растворе серной кислоты, также как и автомобильных АКБ. Но, в отличие от них, в гелевых аккумуляторах для ИБП используется электролит, загущенный до гелеобразного состояния с помощью водного раствора силиката натрия. Еще более лучшие результаты в бесперебойных источниках питания показывают АКБ, выполненные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Эти два типа АКБ сходны по принципу не текучести электролита, поэтому AGM аккумуляторы часто называют гелевыми, хотя это не совсем верно.

AGM аккумуляторы для ИБП 12V и электромобилей 6V

В аккумуляторах, изготовленных по технологии AGM, заложен принцип нетекучего электролита. Отличие AGM АКБ от обычных свинцово-кислотных заключается в использовании абсорбированного электролита. AGM аккумуляторные батареи были разработаны специально для применения в системах резервного бесперебойного питания. Эти АКБ отлично работают в ИБП в буферном режиме.

Для использования в бесперебойниках применяются АКБ на напряжение 12V, а для детских электромобилей - 6V. Зарядные устройства для аккумуляторов ИБП 12V и электромобилей 6V используются, чаще всего, одни и те же, поскольку многие из них имеют переключатель выбора зарядного напряжения.

Преимущества гелевых и AGM аккумуляторов 12V для ИБП

Гелевые и AGM аккумуляторы имеют во многом схожие преимущества:

  • Приспособлены для работы в ИБП в буферном режиме
  • Длительный срок службы 5-10 лет (гелевые до 12 лет)
  • Устойчивость к вибрации
  • Установка в любом положении, кроме вверх дном
  • Не требуют обслуживания
  • Герметичность
  • Работа при температурах до -30 С

Особенности

  • Большой вес
  • Чувствительны к перезаряду
  • Не допускают хранения в разряженном виде

Удачным примером AGM аккумуляторной батареи для бесперебойников является продукция компании DELTA Battery.

АКБ для ИБП модели Delta HR 12-12.


Аккумуляторы для ИБП газовых котлов

Аккумуляторы для газовых котлов не имеют принципиальных отличий от АКБ для ИБП компьютерной и офисной техники. Однако, они обязаны иметь гораздо большую емкость, так как должны обеспечить питание газового котла в течение нескольких часов или даже дней в случае длительного отключения электроэнергии. Компания Delta Battery выпускает также AGM аккумуляторы повышенной емкости для ИБП котлов.

АКБ большой емкости для газовых котлов Delta HR 12-65.

Аккумуляторы для детских электромобилей 6V

Аккумуляторы для детских электромобилей изготавливаются по AGM технологии, также как и АКБ для источников бесперебойного питания. Вместе с тем, важным отличием является выходное напряжение, которое у аккумуляторных батарей для электромобилей составляет 6V. Для использования в детских электрических автомобилях рекомендуем использовать 6-Вольтовую серию АКБ Delta.

АКБ для детского электромобиля Delta HR 6-12.

Аккумуляторы для фонарика

Чтобы правильно выбрать аккумулятор для фонарика, вначале надо внимательно прочитать инструкцию, которая к нему прилагается. В ней указано под какие типы, форм-фактор и количество аккумуляторов рассчитан данный фонарь. Зная эти параметры, можно подобрать элементы подходящего для вашего устройства типа и емкости. Чаще всего применяются никель-металл-гидридные аккумуляторы типоразмера АА или ААА. В более мощных фонарях используются элементы форм-фактора C или D. В последнее время появились и фонарики с аккумуляторами 18650 и 14500 литий-ионной технологии, которые имеют более высокую емкость и напряжение, обеспечивая более длительную работу и мощный световой поток. Кроме того, некоторые модели фонарей, например Fenix E25UE XP-L V5, могут работать как от никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек, так и от литий-ионных. Все это надо учитывать при подборе.

Аккумуляторные батарейки АА для фонарика типа Panasonic Eneloop 2500 мАч.

Высокотоковые аккумуляторы 18650 для вейпа и шуруповертов

Аккумуляторы 18650 для вейпа и шуруповертов - это литий-ионные элементы, рассчитанные на высокий ток разряда. На таких аккумуляторных батарейках или прямо указывают, что они для электронных сигарет (for Vape) или пишут номинал максимального тока, например, 20, 25, 30, 40 А. Кроме того, такие элементы должны быть безопасны, поскольку испаритель с аккумулятором находится непосредственно около лица. Этим требованиям соответствует аккумуляторы 18650 литий-марганцевые, литий-марганец-никелевые и литий-железофосфатные, а также высокотоковая серия литий-кобальтовых акб 18650.

Высокотоковый аккумулятор для вейпа 18650 LG HG2.

Аккумулятор 18650 для вейпа и шуруповерта Samsung 25R.

Аккумуляторы для радиотелефона

В зависимости от марки и модели радиотелефонной трубки, в ней могут использоваться обычные Ni-MH элементы типоразмера ААА и АА или специализированные аккумуляторы для радиотелефона. Это так называемые "аккумуляторные сборки" для радиотелефонов, содержащие три или четыре никель-металл-гидридных элемента, и соответственно, 3.6 или 4.8 Вольтовые.

В чем разница между обычным автомобильным аккумулятором и аккумулятором глубокого разряда?

Люди, у которых есть автомобили для отдыха и лодки, знакомы с аккумуляторными батареями глубокого разряда. Эти батареи также распространены в гольф-карах и больших солнечных энергетических системах (солнце производит энергию в течение дня, а батареи накапливают часть энергии для использования ночью). Если вы читали статью «Как работают системы аварийного питания», то вы также знаете, что альтернативой бензиновым генераторам является инвертор, работающий от одной или нескольких батарей глубокого цикла.

И автомобильные аккумуляторы, и аккумуляторы глубокого разряда представляют собой свинцово-кислотные аккумуляторы , для работы которых используется один и тот же химический состав (дополнительную информацию см. В разделе «Как работают аккумуляторы»). Разница в том, что батареи оптимизируют свою конструкцию:

Объявление

  • Автомобильный аккумулятор рассчитан на передачу очень большого количества тока в течение короткого периода времени. Этот скачок тока необходим, чтобы запустить двигатель во время запуска.После запуска двигателя генератор выдает всю мощность, необходимую автомобилю, поэтому автомобильный аккумулятор может проработать весь свой срок службы, не разряжая более 20 процентов своей общей емкости. При таком использовании автомобильный аккумулятор может прослужить несколько лет. Чтобы получить большой ток, в автомобильном аккумуляторе используются тонкие пластины, чтобы увеличить площадь его поверхности.
  • Батарея глубокого разряда предназначена для обеспечения постоянного тока в течение длительного периода времени. Аккумулятор глубокого разряда может обеспечить скачок напряжения при необходимости, но ничего подобного скачку напряжения автомобильного аккумулятора не может.Аккумулятор глубокого разряда также предназначен для того, чтобы снова и снова глубоко разряжаться (что-то, что может очень быстро разрушить автомобильный аккумулятор). Для этого в батарее глубокого разряда используются более толстые пластины.

Автомобильный аккумулятор обычно имеет два номинала:

  • CCA (ток холодного пуска) - количество ампер, которое батарея может выдавать при 32 градусах F (0 градусов C) в течение 30 секунд
  • RC (резервная емкость) - количество минут, в течение которых может работать батарея. выдает 25 ампер при напряжении выше 10.5 вольт

Обычно батарея глубокого разряда имеет в два или три раза больше RC, чем автомобильная батарея, но обеспечивает половину или три четверти CCA. Кроме того, аккумулятор глубокого разряда может выдержать несколько сотен полных циклов разрядки / перезарядки, в то время как автомобильный аккумулятор не рассчитан на полную разрядку.

3 простых шага, которым нужно следовать!

Коррозия может образовываться внутри и на клеммах аккумулятора и вокруг концов кабеля аккумулятора, особенно когда двигатель и аккумулятор не работают, что приводит к окислению клемм.Эту проблему часто упускают из виду, однако коррозия автомобильного аккумулятора может вызвать проблемы с запуском автомобиля, и аккумулятор может не заряжаться полностью во время вождения. Изучите простые шаги , как очистить автомобильный аккумулятор от коррозии прямо сейчас, чтобы продлить срок службы аккумулятора и оптимизировать его производительность.

В этом исчерпывающем руководстве о том, как удалить коррозию на автомобильном аккумуляторе, вы узнаете о различных причинах коррозии, подробные инструкции и профессиональные советы по очистке автомобильного аккумулятора от коррозии, плюс множество полезных советов по обслуживанию, чтобы ваш аккумулятор всегда был в рабочем состоянии. кончик верхней формы.

Что такое коррозия автомобильного аккумулятора?

Коррозия автомобильного аккумулятора - это нормальный процесс износа.

Коррозия - это проблема всех типов автомобильных аккумуляторов. Коррозия автомобильного аккумулятора выглядит как твердое пепельное вещество, которое образуется вокруг портов аккумулятора. Этот тип коррозии возникает из-за химической реакции, протекающей в клеммах и концах кабеля аккумулятора.

Большинство аккумуляторов залиты серной кислотой, и когда аккумулятор заряжается или разряжается.В процессе зарядки и разрядки эта кислота нагревается или охлаждается с образованием побочного продукта - газообразного водорода. Коррозия вызывается выделением газообразного водорода из серной кислоты внутри батареи.

Поскольку газы реагируют на внешнюю среду, они создают коррозионную среду. Поскольку клеммы находятся в непосредственном контакте с аккумулятором, они подвергаются воздействию этой коррозионной среды или «кислотных паров», а значит, подвержены коррозии.

Другой тип коррозионного процесса, который вы можете наблюдать на клеммах батареи, возникает, когда медь на зажиме клеммы намокает и вступает в реакцию со свинцовым электродом, к которому она подключена.Этот тип коррозии приводит к образованию зеленоватого вещества на самом терминале. В противном случае, если клеммные зажимы изготовлены из алюминия, коррозия будет в виде белого вещества.

Наконец, другой коррозионный процесс, называемый «сульфатированием», происходит, когда аккумулятор не заряжается регулярно, либо потому, что его используют только для коротких поездок, либо потому, что он стареет. Этот тип коррозии обычно приводит к образованию белых кристаллов серы на отрицательном полюсе батареи или иногда вокруг самой батареи, если в ней протекает серная кислота.В некоторых случаях эти кристаллы серы могут также накапливаться вокруг положительного электрода, если генератор перезаряжает аккумулятор.

Как коррозия влияет на ваш автомобиль

По сути, аккумулятор может выполнять свою работу только тогда, когда соединения не повреждены. Корродированные кабели и клеммы, а также плохо закрепленные клеммы могут ограничивать способность генератора заряжать аккумулятор и обеспечивать питание автомобиля и его электрических аксессуаров, таких как радио и фары.

Коррозия клемм аккумулятора ухудшает соединение с аккумулятором.

Следует отметить, что небольшое количество коррозии обычно не является серьезной проблемой; он просто отражает естественный износ вашего автомобиля с годами. Тем не менее, коррозия может усугубиться и стать проблемой, особенно при воздействии более высоких температур в летние месяцы. В более теплых условиях с большей вероятностью образуются более крупные наросты, которые будут действовать как изолятор, не позволяющий батарее принимать или передавать заряд.

Если не контролировать коррозию, со временем возникнут проблемы, так как коррозия ухудшает соединение с аккумулятором и во многих случаях может привести к необратимому выходу аккумулятора из строя.Когда это произойдет, вам придется столкнуться с проблемами, связанными с извлечением и заменой аккумулятора.

Аккумулятор - важнейший компонент вашего автомобиля. Его здоровье влияет на то, будет ли ваш автомобиль работать плавно или вообще, и «здоровье» здесь также включает в себя базовые правила гигиены, которые каждый водитель должен выполнять на регулярной основе.

ПОДРОБНЕЕ

Что вызывает коррозию аккумулятора?

Чтобы правильно ухаживать за вашими драгоценными аккумуляторами, прежде чем мы приступим к очистке коррозии автомобильного аккумулятора, вы должны понять наиболее распространенные причины коррозии автомобильного аккумулятора ниже:

Недозаряд

Если коррозия возникает только на отрицательной клемме аккумуляторной батареи, это обычно является признаком недостаточной зарядки аккумуляторной батареи вашего автомобиля.Наиболее частой причиной такой недостаточной зарядки является то, что у генератора переменного тока недостаточно времени для восполнения потерянной емкости батареи из-за высокого потребления электроэнергии, и / или транспортное средство получает питание только в течение короткого периода времени каждый раз, когда оно работает.

Перегрузка

Если батарея разъедает

Заряд в секундах, за последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью.Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов. Несмотря на то, что чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона перед подзарядкой.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки.Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

NAWA Technologies

Вертикально выровненный электрод из углеродных нанотрубок

NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, как утверждается, изменил правила игры на рынке аккумуляторов. В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может повысить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, сокращая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов, одновременно повышая производительность.NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт - наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», - сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уолкера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой находится в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные и снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные обеспечивать питание смартфона в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что они обнаружили новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные.IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей - он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии. Все это доступно в аккумуляторах с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

В то время как литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит отслеживание батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые вы можете найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных батарей.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке - XFC - который направлен на обеспечение 200 миль пробега электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой - это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает деградацию батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея обеспечивает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний, что обеспечивает в три раза лучшую производительность, чем современные графитовые литий-ионные батареи. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разрушается, и его трудно производить в больших количествах.Используя песок, его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano - это стартап в области аккумуляторных технологий, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индукционная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток, либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может позволить использовать медицинские таблетки с питанием без необходимости во внутренней батарее (безопаснее для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор - это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала понять, как эта технология может быть использована для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи с нанопроволокой

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие батареи с нанопроволокой, которые выдерживают много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для будущих батарей. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали никаких повреждений.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора, полностью заряжаясь или разряжаясь всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем существующие батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Grabat графеновые батареи

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродных рисунков на листах пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается аккумулятор, который может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние аккумуляторы, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные батареи

Прието верит, что будущее батарей за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медь.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь помещать свои батареи в мелкие предметы, например, в носимые устройства. Но в нем говорится, что батареи могут быть увеличены, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гибкие гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем снова преобразуются в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства, чтобы передавать энергию на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, изготовленные из природных органических соединений, известных как пептиды - короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе - мы ожидали, что они появятся в 2017 году, - но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобилю удалось проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные аккумуляторы, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые c

Что вызывает отказ автомобильных аккумуляторов? - Батарейный университет

Привычки вождения, а не неисправность аккумулятора часто являются причиной выхода аккумулятора из строя.

Немецкий производитель автомобилей класса люкс сообщает, что из 400 автомобильных аккумуляторов, возвращенных по гарантии, 200 работают нормально и не имеют проблем.Низкий заряд и расслоение кислоты являются наиболее частыми причинами очевидного отказа. Производитель автомобилей заявляет, что проблема чаще встречается на больших роскошных автомобилях, предлагающих энергоемкие вспомогательные опции, чем на более базовых моделях.

В Японии поломка аккумулятора - самая большая жалоба владельцев новых автомобилей. Средний автомобиль проезжает всего 13 км (8 миль) в день и в основном в густонаселенном городе. В результате аккумуляторы никогда не будут полностью заряжены и произойдет сульфатация. Батареи в японских автомобилях маленькие, и их мощности достаточно только для запуска двигателя и выполнения некоторых элементарных функций.Северная Америка может быть защищена от этих проблем с аккумулятором, отчасти из-за езды на большие расстояния.

Хорошая производительность аккумулятора важна, потому что проблемы в течение гарантийного периода ставят под сомнение удовлетворенность клиентов. Любая потребность в обслуживании в течение этого времени записывается, и номер публикуется в отраслевых журналах. Эти данные вызывают большой интерес у потенциальных покупателей автомобилей во всем мире.

Неисправность батареи редко бывает вызвана заводским дефектом; привычки вождения являются более распространенными виновниками.Высокая мощность вспомогательного оборудования при движении на короткие расстояния предотвращает периодическую полную зарядку насыщения, которая так важна для долговечности свинцово-кислотных аккумуляторов. По данным ведущего европейского производителя автомобильных аккумуляторов, заводской брак составляет менее 7 процентов.

Аккумулятор остается слабым звеном, и поломки 1,95 миллиона автомобилей за шесть или менее лет следующие:

52% аккумулятор
15% спущенная шина
8% двигатель
7% колеса
7% впрыск топлива
6% нагрев & охлаждение
6% топливная система

Поломка из-за аккумуляторной батареи остается причиной номер один.

* Источник ADAC 2008 за 2007 год

Кислотное расслоение - проблема роскошных автомобилей

Частая причина выхода из строя аккумуляторной батареи - расслоение кислоты. Электролит в многослойной батарее концентрируется на дне, в результате чего верхняя половина элемента становится бедной кислотой. Этот эффект похож на чашку кофе, в которой сахар собирается на дне, когда официантка забывает принести ложку для перемешивания. Батареи имеют тенденцию расслаиваться при низком уровне заряда (ниже 80%) и никогда не имеют возможности получить полный заряд.Этому способствует езда на короткие расстояния с включенными дворниками и электрическими обогревателями. Кислотное расслоение снижает общую производительность батареи.

На рис. 1 показан обычный аккумулятор, в котором кислота равномерно распределена сверху вниз. Эта батарея обеспечивает хорошую производительность, потому что правильная концентрация кислоты окружает пластины. На рисунке 2 показана многослойная батарея, в которой концентрация кислоты мала сверху и повышена снизу. Легкая кислота ограничивает активацию пластины, способствует коррозии и снижает производительность.С другой стороны, высокая концентрация кислоты на дне искусственно повышает напряжение холостого хода. Батарея кажется полностью заряженной, но имеет низкий CCA. Высокая концентрация кислоты также способствует сульфатированию и еще больше снижает и без того низкую проводимость. Если этот флажок не установлен, это в конечном итоге приведет к отказу аккумулятора.

Рисунок 1: Обычный аккумулятор
Кислота равномерно распределяется сверху вниз в элементе и обеспечивает максимальную ОСА и емкость.
Рис. 2: Многослойная батарея
Концентрация кислоты небольшая сверху и высокая снизу. Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода. Батарея кажется полностью заряженной, но имеет низкий CCA. Избыточная концентрация кислоты вызывает сульфатирование в нижней половине пластины
с.

Если дать батарее отдохнуть в течение нескольких дней, встряхнуть или опрокинуть устройство, можно решить проблему.Дополнительная зарядка, с помощью которой 12-вольтная батарея доводится до 16 вольт в течение одного-двух часов, также меняет кислотное расслоение. Добавочная загрузка также снижает сульфатирование, вызванное высокой концентрацией кислоты. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы аккумулятор не нагревался и не терял излишек электролита из-за выделения водорода. Всегда заряжайте аккумулятор в хорошо проветриваемом помещении. Накопление газообразного водорода может привести к взрыву. Водород не имеет запаха и может быть обнаружен только с помощью измерительных приборов.

Проблема тестирования батарей

В течение последних 20 лет тестирование аккумуляторов отставало от других технологий. Причина: аккумулятор - очень сложное животное для тестирования, если не считать полной зарядки, разрядки и перезарядки. Батарея ведет себя так же, как мы, люди. Мы до сих пор не знаем, почему в одни дни мы выступаем лучше, чем в другие.

Даже при использовании высокоточного зарядно-разрядного оборудования свинцово-кислотные аккумуляторы вызывают очень большие колебания емкости при повторяющихся измерениях.Чтобы продемонстрировать вариации, Cadex протестировал 91 автомобильный аккумулятор с различными уровнями производительности (Рисунок 3). Сначала мы подготовили батареи, полностью зарядив их и предоставив 24-часовой период отдыха. Затем мы измерили емкость, применив разряд 25 А к 10,50 В или 1,75 В на элемент (черные ромбы).

Эта процедура была повторена для s

Каковы признаки разряда автомобильного аккумулятора?

Для зарядки автомобильного аккумулятора используется генератор; Генератор - это двигатель, который работает при работающем двигателе, заряжая аккумулятор автомобиля на ходу.Он работает аналогично генератору, используя топливо для выработки энергии и обеспечивая достаточную мощность автомобильного аккумулятора для работы всех электрических компонентов вашего автомобиля.

По мере того, как аккумуляторная батарея вашего автомобиля стареет и активно используется, становится все труднее удерживать создаваемый ею заряд, что и приводит к устареванию аккумулятора.

Что делает автомобильный аккумулятор?

Самая важная работа, которую выполняет автомобильный аккумулятор, - это запуск двигателя.Когда двигатель работает, генератор вырабатывает больше энергии, которая сохраняется в батарее. Однако, поскольку генератор не работает, когда двигатель автомобиля выключен, система зажигания использует энергию, которая хранится в аккумуляторной батарее.

Когда двигатель выключен, энергия, хранящаяся в аккумуляторной батарее вашего автомобиля, используется для питания всей электрики вашего автомобиля, включая радио, окна или все, что вы можете включать или заряжать от прикуривателя вашего автомобиля, поэтому вы этого не делаете. • не хотите, чтобы какие-либо электрические системы в вашем автомобиле работали слишком долго, пока двигатель не работал; вы рискуете разрядить аккумулятор, и тогда у вас не останется достаточно энергии, чтобы снова запустить двигатель и зарядить аккумулятор!

Замена автомобильного аккумулятора в ATS Euromaster

Доставка вашего автомобиля в ATS Euromaster для проверки и, при необходимости, замены идеально подходит для предотвращения неожиданных поломок или поломок.Запись на прием возможна ежечасно в любом из наших центров.

Если вы воспользуетесь нашим инструментом Find Your Battery для покупки следующего аккумулятора, вы не заметите никакой разницы в производительности по сравнению со старым.

Порядок замены автомобильного аккумулятора может различаться в зависимости от модели, и если в вашем автомобиле есть система Start-Stop, вам даже может потребоваться перепрограммировать автомобиль после установки нового аккумулятора.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *