Устройство аккумуляторной батареи

Устройство современных автомобилей предусматривает наличие и единовременное использование большого количества функциональных систем, каждая из которых играет свою роль. Зачастую они для полноценной работы требуют наличия источника питания. Основными источниками энергии в автомобиле являются двигатель внутреннего сгорания (или электродвигатель), генератор и аккумулятор. Последние два агрегата представляют собой главный источник питания для электрооборудования любого современного транспортного средства.

Аккумуляторная батарея представляет собой важный функциональный элемент устройства автомобиля, и выполняет ряд следующих функций:

• обеспечение запуска двигателя через подачу электроэнергии на стартер;
• обеспечение работы электрических систем автомобиля при выключенном двигателе;
• помощь генератору в обеспечении энергией электрооборудования автомобиля при работающем двигателе.

В комплексе с генераторным оборудованием АКБ автомобиля обеспечивает прохождение переходных процессов, которые требуют значительного тока, а также нивелирует пульсацию энергии в сети.

Как устроен аккумулятор

Современные АКБ представляют собой конструкцию из последовательно соединенных аккумуляторов, которые размещаются в одном корпусе. Это весьма общее описание, поскольку характеристики и конструкция аккумуляторных батарей постоянно совершенствуется.

Итак, основой АКБ является корпус. Он представляет собой жесткую емкость, которая изготавливается из пропилена – материала, устойчивого к воздействию агрессивной кислотной среды, а также не обладающего способностью пропускать ток.

В корпусе аккумуляторной батареи располагаются шесть последовательно соединенных аккумуляторов. Здесь кроется принципиальное различие в названиях. Аккумулятор – это одна отдельная секция АКБ. Шесть таких секций составляют аккумуляторную батарею.

Устройство секции аккумуляторной батареи

В конструкции одного аккумулятора присутствуют чередующиеся пластины-электроды, которые имеют положительную и отрицательную полярность. Для предотвращения контакта платин противоположной полярности используется специальный пластиковый сепаратор.

В качестве материала для производства пластин аккумулятора используется специальный свинцовый сплав. В более современных АКБ для этих же целей применяется сплав свинца и кальция, что позволяет снизить процент саморазряда до 50% за полтора года, а также минимизировать расход воды. Благодаря этому техническому решению более современные модели АКБ являются необслуживаемыми, то есть, не требуют добавления воды во время эксплуатации.

Электродные пластины производятся в виде решетки. Часто производители для улучшения коррозийной стойкости данных деталей добавляют в их состав серебро, олово и другие компоненты. Положительные пластины покрываются массой диоксида свинца, а отрицательные – покрытием из губчатого свинца.

Электродные пластины размещаются в электролите, в качестве которого применяется кислотный раствор. В более старых моделях АКБ подобное вещество находится в жидком состоянии, но более новые типы батарей (GEL и AGM) используют электролит в гелеобразном или абсорбированном виде.

Для отвода газов, образующихся в процессе зарядки АКБ, в его конструкции предусмотрена система вентиляции. Для подключения аккумулятора к сети для зарядки или к электрооборудованию транспортного средства производится посредством двух свинцовых выводов. При этом положительный вывод всегда толще отрицательного.

Как работает аккумулятор

Принцип работы современных свинцово-кислотных АКБ базируется на преобразовании электрического тока в химическую энергию при заряде аккумулятора, и обратного процесса при потреблении энергии системами автомобиля. Поэтому эксплуатация автомобильных АКБ имеет циклический характер: заряд-разряд.

При подключении электрооборудования автомобиля к АКБ процесс подачи энергии обеспечивается благодаря вступлению в реакцию активной массы положительных и отрицательных электродных пластин с кислотным раствором. При этом плотность используемого электролита уменьшается.

Зарядка АКБ производится при помощи специального оборудования от центральной электросети либо в процессе работы двигателя автомобиля от генератора. При этом плотность электролита в аккумуляторе повышается.

Для оптимального процесса зарядки АКБ необходимо наличие оптимального и стабильного напряжения в питающей сети. При невыполнении этого условия снижается эффективность зарядки батареи, а также она теряет свои пользовательские характеристики, уменьшается срок ее эксплуатации.

На процесс работы аккумуляторной батареи значительно влияет температура окружающей среды. При высоком уровне температуры активизируются химические процессы, которые провоцируют увеличение отдаваемой АКБ мощности и уровень саморазряда. Кроме этого, ускоряются коррозийные процессы в электродных пластинах. При низких температурах активность протекания химических процессов резко снижается. Это провоцирует снижение плотности электролита и уменьшение разрядной емкости электролита.

Если аккумуляторная батарея не используется и находится в состоянии покоя, химические процессы в ней все равно протекают, что приводит к саморазряду АКБ. Скорость потери энергии зависит от качества электродов и показателей окружающей среды (в частности, температуры).

Основные параметры аккумуляторных батарей

Все аккумуляторные батареи, представленные сегодня на рынке, характеризуются рядом общих параметров, на которые пользователи ориентируются при необходимости купить аккумулятор. Значения данных параметров наносится в качестве маркировки на корпусе АКБ. Рассмотрим их:

1. Номинальная емкость. Показатель в ампер-часах, который означает номинальное количество энергии, которую способен отдать полностью заряженный АКБ при разряде в течение 20 часов.
2. Номинальное напряжение. Параметр является суммой напряжения отдельных аккумуляторов, входящих в состав АКБ. Для легковых автомобилей составляет 12 В.
3. Ток холодной прокрутки. Означает величину тока, которую способен выдать АКБ при температуре -18 градусов в течение 10 секунд при напряжении не менее 7,5 В. Чем выше данный параметр, тем более простым будет запуск двигателя автомобиля в условиях низких температур.
4. Резервная емкость. Не является официальным параметром, означает время, которое аккумулятор сможет проработать при нагрузке в 25 А и падении напряжения до 10,5 В. Рекомендуемое значение – не менее 90 минут.

При необходимости выбрать качественный и надежный аккумулятор вы всегда можете обратиться за помощью в интернет-магазин AMPER.