Стартерна акумуляторна батарея: характеристики, пристрій і призначення

Стартерні АКБ служать в автомобілях в якості джерел енергії. Електрика необхідно для запуску ДВС і харчування всіх споживачів. У тракторах і автомобілях використовують два види джерела енергії. Це акумуляторна батарея і електрогенератор. Акумулятор забезпечує енергією стартер при запуску двигуна і споживачі. АКБ компенсує брак енергії, коли генератор ще не вступив в роботу. Тому АКБ і називається, як Стартерна акумуляторна батарея. Існують ще й тягові акумулятори, але вони необхідні для вирішення інших завдань.

З історії

Перший повноцінний АКБ створив в 1859 році французький винахідник Планте. Пристрій складався з двох спіральних аркушів свинцю, розділених сепаратором. Ці листи були занурені в розчин сірчаної кислоти. Батарея відрізнялася загальною активною площею електродів в 10 м2. Після доопрацювань і модернізацій АКБ запустили в масове виробництво в 1880 році. Пізніше Фолькмар створив гратчасті пластини зі сплаву свинцю з сурмою, що породило нову акумуляторну епоху. Однак вперше електрична пускова система на автомобілях стала використовуватися тільки в 1925 році.

Принцип дії

Найпростіший свинцевий АКБ - це пластиковий посудину з електролітом всередині. У посудині знаходяться дві пластини. Це електроди акумулятора. Електроліт-це розчин високоочищеної сірчаної кислоти і дистильованої води. Активними речовинами при проходженні електрохімічних процесів виступають двоокис свинцю на позитивній пластині, а також губчастий свинець на негативній. Електроліт зарядженого акумулятора має підвищену ємність.

Батарея працює на базі принципу подвійного перетворення: спочатку електрику від сторонніх джерел перетворюється в хімічну енергію, потім хімічна енергія перетворюється в електричну. АКБ-не самостійне джерело електроживлення, а тільки накопичує і перетворює електрику.

Під впливом струму сірчана кислота, яка міститься в складі електроліту, розпадається. З неї виділяється водень, який згодом з`єднується з киснем, що виділяється на позитивній пластині. В результаті з`єднання водню і кисню виходить вода. Свинець входить в з`єднання з тим, що залишилося від кислоти, в результаті утворюється сірчанокислий свинець.

Разом з хімічними перетвореннями на позитивній пластині при розряді акумуляторної батареї змінюється і хімічний склад негативної. Так, губчастий свинець з`єднується із залишком кислоти, і утворюється сірчанокислий свинець.

Конструкція

Свинцево-кислотна акумуляторна батарея, як оборотний джерело електричного струму, конструктивно складається з блоку електродів різних потенціалів, поміщеного в посудину-осередок, заповнену електролітом. Залежно від необхідної напруги батарея може містити кілька блоків, з`єднаних послідовно. У 12 в батареї таких осередків-блоків 6. При напрузі в 24 В акумулятор містить 12 осередків.

Електрод

У свинцево-кислотній акумуляторній батареї електрод має решітчасту пластинчасту форму. Осередки пластини заповнені активними речовинами. Активна маса має пори, для того щоб якомога більше активних речовин могло взяти участь в реакції утворення струму. Це особливо важливо, якщо розрядні струми великі.

Решітка включає в себе рамку, вертикальні ребра, горизонтальні жилки, токоотводящее вушко, за допомогою якого електроди з`єднуються з містком. Також є опорні ніжки, якими електрод спирається на дно блоку. В якості решітки в промисловості застосуються і освинцованная металева сітка.

Решітка грає роль не тільки каркаса, який забезпечує міцність електрода. Вона також забезпечує утримання активної маси і можливість паралельно з`єднувати електроди між собою через вушка. Товщину решіток електродів вибирають виходячи з режиму роботи і характеристик стартерних акумуляторних батарей. Решітка з негативними електродами зазвичай тонше, так як електроди менше піддаються корозії і деформацій. Маса негативної решітки-50% маси електрода.

Якщо АКБ необслуговувана, то решітка виготовлена зі свинцево-кальцієво-олов`янистих або малосур`ямінстих сплавів. Це дозволяє знизити інтенсивне утворення газів. Кальцій і кадмій забезпечує підвищення напруги газовиділення.

Сепаратор

Ми продовжуємо розглядати призначення і пристрій стартерной акумуляторної батареї. Що таке сепаратор? Він служить для розділення електродів в блоці. Це пориста полімерна перегородка, яка покликана запобігти коротке замикання електродів різної полярності. Сепаратор також забезпечує запас електроліту в просторі між електродами. У свинцевому АКБ він може бути виготовлений з міпору, міпласту, порвінілу.

Характеристики АКБ

На території РФ Стартерна акумуляторна батарея зобов`язана відповідати ГОСТ 959-2002. Батарея повинна відповідати розмірам і характеристикам для конкретного автомобіля.

Полярність АКБ визначає, як розташований негативний і позитивний токовивод. Якщо розглядати батарею з боку, до якої висновки ближче, то виділяють пряму полярність і зворотну. Пряма-це, коли позитивний висновок знаходиться зліва, а негативний - справа. Зворотний – це, коли позитивний знаходиться праворуч, а негативний розміщений зліва.

Ширина АКБ повинна відповідати ширині місця під акумулятор в конкретному автомобілі. Більшість батарей кріпляться за нижні виступи корпусу. Що стосується довжини і висоти, то ці параметри можуть бути більше, якщо ніша це допускає.

Номінальна ємність-це загальна кількість електрики, яке може видати Стартерна акумуляторна батарея в режимі 20-годинного розряду струмом, рівним 0,05 ємності до напруги на струмовиводах в 10,5 В. Існує і такий параметр, як резервна ємність-це час розряду зарядженої батареї струмом в 25 А до 10,5 В.

Струм холостий прокрутки - це розрядний струм, який батарея здатна віддавати при температурі в -18 градусів протягом 10 з. При цьому напруга становить не менше 7,5 В. Чим вище цей параметр, тим простіше буде запустити двигун взимку.

Термін експлуатації

У наказі СД при ВС РФ №104 вказані причини несправностей, при яких АКБ не можна використовувати. Наказ посилається на норми термінів служби стартерних акумуляторних батарей. Там вказані терміни експлуатації для різних типів автомобілів.

Мінімальна напрацювання для легковий автомобіль при індивідуальному використанні становить 60 000 км, а норма терміну експлуатації становить 4 роки. Якщо те ж Легкове авто застосуються для службового використання, то термін життя АКБ становить 2,5 року або 112 тис. км. Якщо Легкове авто експлуатується в режимі таксі, то термін служби акумулятора становить в даному випадку 70 000 км або 21 місяць. Стартерна акумуляторна батарея на комерційних малотоннажних авто за нормами повинна прожити 2 роки.

Але потрібно враховувати, що зараз чітких норм не існує. Всі акумулятори різні і виробники у них теж різні. Хтось виробляє якісний продукт, хтось-неякісний. Серед несправностей, при яких використовувати АКБ в повній мірі не виходить, можна виділити наступні. Це деформація пластин акумуляторної батареї автомобіля і їх подальше руйнування, коротке замикання, сильна сульфатація пластин, інтенсивний саморозряд, переполюсовка без участі людини.

Як можна обслуговувати батарею?

Можна виділити обслуговуються і необслуговувані батареї. Останні ніякого обслуговування за весь свій термін експлуатації, за словами виробників, не вимагають. Максимум, що може робити власник-це регулярна зарядка АКБ, використовуючи зарядний пристрій. Що стосується обслуговування стартерних акумуляторних батарей першого типу, то періодично потрібно перевіряти ємність електроліту, заряджати АКБ на зарядному пристрої, доливати дистильовану воду, якщо рівень знизився.