Автомобильный аккумулятор (АКБ), в отечественном ГОСТе иначе именуемый стартерной батарей, является источником электроэнергии в автомобиле, правда, её он не генерирует, а сохраняет. В современных автомобилях АКБ выполняет ещё одну важную функцию — сглаживает напряжение от генератора. Именно поэтому при работающем двигателе аккумулятор снимать нельзя — бортовой компьютер может попросту сгореть.
Сегодня практически везде используются 12-вольтовые АКБ, хотя на некоторых грузовиках и внедорожниках применяется 24-вольтовое оборудование. По этой причине в них аккумуляторы устанавливаются парами. Кстати, при выходе из строя одного из них менять приходится сразу обе АКБ, т. к. их внутреннее сопротивление должно быть одинаковым. В противном случае можно вывести из строя и новую, и старую батарею.
Традиционные свинцовые аккумуляторы
Самым распространённым до сих пор типом стартерных батарей являются свинцово-кислотные или свинцовые аккумуляторы. Основные компоненты в них — свинцовые пластины и серная кислота. Однако пластины из чистого свинца очень хрупкие — их легко повредить даже при езде по неровной дороге, поэтому для повышения надёжности в свинец добавляют сурьму. Этот металл сам по себе очень хрупкий, но в сплаве со свинцом позволяет производить пластины с достаточной для беспроблемной эксплуатации прочностью и вязкостью.
Сурьмяно-свинцовые аккумуляторы дёшевы, хорошо переносят тряску и вибрацию. Это главные и, пожалуй, единственные их преимущества. Недостатков же гораздо больше:
- Сурьма — сильнейший яд, что обуславливает ряд проблем с утилизацией АКБ;
- Содержание сурьмы является причиной повышенного саморазряда аккумуляторной батареи;
- Свинцово-сурьмяный аккумулятор крайне чувствителен к перезаряду, приводящему к разрушению пластин.
По указанным причинам производители в большинстве случаев стараются избегать использования сурьмы в чистом виде при производстве пластин.
Особенности аккумуляторных батарей с маркировкой Ca/Ca:
- Большой эксплуатационный ресурс и высокая надёжность;
- Отсутствие необходимости добавления в течение всего срока эксплуатации дистиллированной воды (при исправной электросети автомобиля и правильной эксплуатации батареи).
Но как ранее указывалось, свинцово-сурьмянисто-кальциевые АКБ не лишены и недостатков, главный из которых — непереносимость глубокого разряда.
При эксплуатации АКБ следует помнить, что сильный наклон или опрокидывание батареи влечёт за собой утечку серной кислоты через технические отверстия, предназначенные для выхода газов. Последствия контакта электролита с различными предметами обычно ни к чему хорошему не приводят, поэтому для исключения этой ситуации, а также для облегчения эксплуатации были созданы т. н. необслуживаемые или неразборные аккумуляторы.
Необслуживаемые аккумуляторные батареи
Иначе их называют VRLA или батареи с клапанным регулированием. Эксплуатировать их можно в любом пространственном положении кроме, конечно, перевёрнутого. Доливать дистиллированную воду в них не требуется, а при повышении давления в батарее, например, при перезаряде срабатывает специальный клапан, позволяя скопившимся газам беспрепятственно выходить, предотвращая разрыв корпуса аккумулятора.
Приобретая аккумулятор VRLA следует помнить, что необслуживаемым он является довольно-таки условно. Его необходимо периодически очищать от грязи и пыли. Дело в том, что аварийные отказы таких АКБ — явление не очень редкое, а причиной чаще всего служит как раз засорение вышеописанного клапана.
Основных типов VRLA-батарей всего два:
- Гелевые, вместо жидкого электролита в которых используется гель;
- AGM-батареи, в которых пространство между пластинами целиком заполнено стекловолоконным материалом, пропитанным жидким электролитом.
Гель в первом типе необслуживаемых АКБ представляет собой тот же самый электролит, загущенный до желеобразного состояния силикагелем. Долю рынка именно в автомобилестроении гелевые аккумуляторы занимают относительно небольшую, всего порядка 10%. Связано это с большим количеством ограничений, препятствующих их длительной безотказной эксплуатацией в автомобилях.
Основные недостатки:
- при скачках нагрузки возникают провалы напряжения;
- зарядный ток не должен быть высоким, в противном случае избыточные газы могут начать «вспучивать» гель;
- даже кратковременные короткие замыкания выводят гелевый аккумулятор из строя.
Тем не менее использование данного типа АКБ даёт и целый ряд преимуществ, связанных хотя бы с тем, что в условиях глубокого разряда гелевые батареи работают превосходно, практически не снижая ёмкости. Уровень саморазряда у них также очень низкий.
Второй тип необслуживаемых аккумуляторов более распространён. Как и гелевые, AGM-аккумуляторы защищены от разлива электролита, совершенно нечувствительны к вибрации, неплохо переносят многократные циклы разряда и заряда. Батарея вследствие низкого внутреннего сопротивления быстро заряжается, что особенно важно при езде в городе на короткие расстояния с частыми запусками двигателя. Саморазряд AGM-аккумуляторов также очень невысок — всего 1—3% в месяц.
Недостатки также имеются:
- В разряженном состоянии такие АКБ хранить категорически нельзя;
- На любой из секций напряжение не должно опускаться ниже 2,1 вольта;
- Выдерживают всего порядка 200 циклов заряда/разряда.
В любом случае технологии производства АКБ постоянно совершенствуются. В последнее время распространение получили, например, аккумуляторы, свинцовые пластины которых штампуются по новой технологии PowerFrame. Легированные серебром, они обладают высокой жёсткостью и прочностью. Такие аккумуляторы устойчивы к короткому замыканию, выдерживают большое количество рабочих циклов, имеют высокий пусковой ток и короткое время заряда. Вопрос, как всегда, в цене.
Словом, потребителю сегодня есть из чего выбрать — представленные на рынке АКБ сегодня, как правило, отличаются высоким качеством.