Аккумуляторные батареи для автомобилей

Details

Created on 24.10.2014

Аккумуляторы автомобильные или, в сокращенном варианте, АКБ — так принято называть свинцовые стартерные аккумуляторные батареи, выступающие в роли вторичного источника электроэнергии для автомобиля. Аккумуляторная батарея отвечает за выполнение в автомобиле трех функций.

Первая и ключевая — запуск двигателя. Вторая — питание электричеством в моменты, когда мотор выключен, такой энергозависимой системы как автосигнализация (и других). И третья — энергетическое подспорье для генератора при повышенных нагрузках.

Современный легковой автомобиль, несмотря на его претерпевшую серьезные изменения внешность и предельную насыщенность разного рода вспомогательными устройствами, как и несколько десятилетий тому назад состоит из все тех же основных деталей, узлов и систем.

И если сердце автомобиля — двигатель, прошло большой путь развития и усовершенствования, то оборудование, помогающее привести в движение мотор, а значит и всю машину — автомобильный аккумулятор, тоже переживало некоторые улучшения, однако в меньшей степени.

Основу любого современного хранителя стартовой энергии в автомобиле по-прежнему составляет автомобильный свинцовый стартерный аккумулятор классического образца. Заслуга его изобретения принадлежит французскому физику Гастону Планте, а возраст этого открытия составляет уже полтора века. Универсальная конструкция, относительная дешевизна используемых материалов и поставленное на поток автоматизированное производство сделали данный тип аккумулятора недорогим и наиболее распространенным химическим источником тока вообще.

На сегодняшний день все выпускаемые виды АКБ принято делить на обслуживаемые и необслуживаемые.

Устройство АКБ и принцип работы. Работа автомобильного аккумулятора строится на превращении энергии: при заряде — электрической в химическую, при разряде (обратное превращение) — химической в электрическую. Конструктивно в стандартном автомобильном аккумуляторе присутствуют шесть двухвольтовых элементов, дающих на выходе в сумме 12 вольт. Каждый из элементов представляет собой решетчатую свинцовую пластину, покрытую активным веществом и погруженную в кислотный электролит. В качестве активных веществ свинцового заряженного аккумулятора, обеспечивающих реализацию процесса образования тока, выступают: двуокись свинца (имеет темный коричневый цвет) на положительном электроде; губчатый свинец (имеет серый цвет) на отрицательном электроде; и водный раствор серной кислоты (его плотность составляет 1,28 г/см3), как электролит.

Активные вещества на положительном и отрицательном электродах при подключении к аккумулятору нагрузки вступают в химическую реакцию с электролитом (серная кислота), в результате чего вырабатывается электрический ток. Будучи постоянными, эти преобразования сопровождаются осаждением сульфата свинца (имеет белый цвет) и, соответственно, истощением электролита. Данная особенность дала название протекающим (с зарядом и последующим разрядом) химическим процессам в свинцовом аккумуляторе – теории двойной сульфатации. К концу разряда плотность электролита понижается (в среднем до 1,09 г/см3).

Работоспособность батареи (после глубокого разряда) можно восстановить, если пустить электрический ток в обратном направлении. Таким образом аккумулятор заряжается и восстанавливается его способность подавать ток.

При разрядке происходит одновременное расходование серной кислоты и образование воды (плотность электролита уменьшается), а при зарядке все строго наоборот, происходит образование серной кислоты за счет воды (плотность электролита увеличивается).

В процессе зарядки (а также при жаркой погоде) важно следить за достаточным уровнем воды и доливать дистиллированную воду в случае необходимости (для обслуживаемых аккумуляторов). Одна из основных проблем, над решением которой постоянно трудятся автоконструкторы, состоит в нелюбви аккумулятора к высоким температурам (электролит закипает, если t превышает 100°С). А именно в условиях близких к тому АКБ и приходится существовать, постоянно находясь в непосредственной близости к работающему горячему двигателю.