Свинцово кислотный аккумулятор – источник тока, питающий стартер при запуске двигателя. АКБ является основным источником энергии. Среди преимуществ данного типа аккумуляторных батарей – увеличенный срок службы, составляющий более 500 циклов, высокая удельная мощность, стоимость. Помимо транспортных средств, свинцовые аккумуляторы встречаются в резервных и аварийных источниках энергии стационарного и мобильного типа.
Принцип работы
Основа принципа работы герметичного кислотного аккумулятора основана на электрохимической реакции диоксида свинца и свинца, которая происходит в водной суспензии серной кислоты. Во время заряда электроэнергия преобразуется в химическую. Когда АКБ питает внешний источник, химэнергия обратно преобразуется в электрическую, питая бортовую сеть автомобиля, стартер.
На скорость реакции, ёмкость воздействует окружающая температура. Если она увеличивается, предельная мощность увеличивается. Одновременно, возрастает риск деградации элементов, растёт склонность к корродированию.
Особенности устройства
Аккумуляторная батарея состоит из следующих элементов:
- Корпус. Блок из плотного композитного материала, как правило, пропилена, где заключены аккумуляторы.
- Электрод. Плоские решётки из свинца, куда запрессованы порошки диоксидов. Специальное покрытие увеличивает ёмкость батареи.
- Сепарат-конверт. Материал, защищающий аккумулятор от короткого замыкания. Он изолирует решётки, пластины противоположной полярности. Как правило, в производстве используется свинцово-кальциевый сплав, обладающий минимальным самозарядом.
- Выходные отверстия.
- Клеммы. Контактные блоки, через которые обеспечивается связь аккумулятора с генератором, стартером.
- Индикатор плотности и заряд. Небольшое окошко, позволяющее отследить текущий уровень заряда батареи.
Разновидности
АКБ свинцово-кислотного типа делятся по типу электролита и по назначению. Во втором случае жидкость может быть абсорбируемой, жидкой, гелеобразной. Большинство моделей бюджетного, среднего сегмента имеют жидкую среду из раствора серной кислоты.
У более дорогих моделей электролит удерживается в специальном микропористом материале. Такие аккумуляторы имеют повышенную эффективную массу, как правило, устанавливаются в трансопртном средстве с системой рекуперативного торможения или стоп-старт.
По назначению автоаккумуляторы бывают:
- Тяговые. Когда требуется обеспечить устройство постоянной энергией. Как правило, такими батареями комплектуются тягачи, электрокары, погрузчики.
- Стартерные. Используются для запуска двигателя, когда требуется краткосрочная пиковая мощность.
Характеристики
При выборе аккумулятора автолюбители смотрят на параметры:
- Номинальная ёмкость. Параметр в А-ч, определяющий количество электричества, которое может передать модель.
- Стартерный ток. Способность автомобильной аккумуляторной батареи эффективно отдавать ток при заданной температуре. Как правило, показатель определяется при температуре -18°C, при длительности замеров – 30 секунд.
- Резервная ёмкость. Предельное время, в течение которого АКБ будет отдавать ток 25 Ампер до конечного напряжения 10,5 Вольт.
Условия использования
Свинцово-кислотные батареи чувствительны к критическим температурам. По мере снижения внешних параметров окружающей среды, свойства АКБ ухудшаются, но в отличие от других типов аккумуляторов, потеря мощности не такая существенная, что и обуславливает их распространённость в автомобильной промышленности. Тесты показали, что при снижении внешней температуры на 1 градус ниже +20, ёмкость снижается на один процент. То есть при -20 АКБ деградирует примерно на 40%.
Такое поведение обусловлено снижением скорости химической реакции. Поэтому производители в северных широтах рекомендуют оставлять автомобиль в отапливаемом гараже либо подогревать АКБ специальным обогревателем, предусмотренным в ТС. Также существуют специальные модели с интегрированной системой подогрева.
В мороз следует контролировать плотность электролита. Если она будет ниже 1,10 г/см3, образуются кристаллы льда, что приводит к деформации свинцовых пластин, потере гарантии.
Преимущества и недостатки
Популярность таких типов АКБ объясняется следующими факторами:
- надёжность;
- низкая саморазрядка;
- простота в обслуживании (некоторые модели вовсе не требуют долива электролита, дополнительного сервиса);
- доступная цена, что объясняется низкой себестоимостью.
Помимо достоинств, свинцово-кислотные батареи не лишены негативных моментов:
- для длительного хранения АКБ должна иметь полный заряд;
- плохая переносимость глубокого разряда;
- ограниченное количество циклов зарядки-разрядки;
- компоненты, из которых производится аккумулятор, вредны для окружающей среды;
- батарею следует правильно заряжать. При нарушении уровня напряжения существует риск перегрева банок;
- нестабильная работа при экстремальных температурах. Если не соблюдать обозначения, указанные на информационном стикере, автомобиль будет плохо заводится зимой при критических температурах.
Эксплуатация
Чтобы свинцово-кислотные аккумуляторы прослужили дольше заявленного гарантийного срока, следует соблюдать некоторые правила эксплуатации.
Работа
Если АКБ обслуживаемый (банки открываются для долива электролита), при движении по неровной поверхности происходит незначительное просачивание электролита из-под крышек н корпус. Для исключения глубокого саморазряда рекомендуется регулярно протирать корпус разведённым в воде хоз. мылом или раствором соды. Таким образом, нейтрализуется электролит.
Следует контролировать и уровень электролита, не допуская оголения пластин (в этом случае увеличивается саморазряд, батареи окисляются).
Хранение
Кислотные АКБ в снятом состоянии могут храниться исключительно с полным зарядом. Если температура в боксе ниже -20°C ежегодно следует ставить аккумулятор на подзарядку в течение 48 часов (напряжение 2,45 V). При комнатной температуре в месте хранения подзаряд достаточно осуществлять каждые 8 месяцев в течение 8-12 часов.
Поверхность АКБ следует содержать в чистоте. Это исключает саморазряда АКБ, что чревато потерей ёмкости, связанной с образованием сульфида повышенной плотности, который хуже вступает в реакцию.
Если автомобиль не используется зимой, следует подготовить аккумулятор, выполнив следующие действия:
- провести полную зарядку в соответствии с рекомендациями производителя;
- нанести на положительную клемму пластичную смазку, исключив абсорбирование влаги на поверхности;
- хранить АКБ при температуре в пределах 0 -10 °C, исключая промерзания жидкости внутри банок.
В случае необходимости поездки в морозы следует перенести аккумулятор в отапливаемое помещение, и в течение 7—9 часов (например, за ночь) он придёт в пригодное для пуска двигателя состояние.
Правила утилизации
Ни в коем случае не стоит самостоятельно разбирать АКБ, пытаясь достать свинец для вторичного использования в быту. Как и другие батареи, свинцово-кислотный аккумулятор необходимо сдать в специализированный сервис. Как правило, они действуют в местах покупки. В рамках промышленной утилизации может предоставляться скидка на покупку новой батареи.
Вторичная переработка
Свинец, содержащийся в АКБ – токсичный тяжёлый металл, способный нанести серьёзный урон окружающей среде. Свинец и его соли, образованные в результате работы батареи, должны быть утилизированы в промышленных условиях.
Как выбрать аккумулятор
Выбор моделей, представленных в магазинах, велик. Чтобы купить свинцово-кислотный АКБ, рекомендуется обращать внимание на следующие нюансы:
- Размер. При подборе аккумулятора важен размер, который должен соответствует нише в моторном отсеке.
- Полярность. Расположение клемм нового АКБ и старого должны совпадать.
- Бренд. Эксперты рекомендуют выбрать аккумулятор для автомобиля известного производителя, что гарантирует качество продукции в течение заявленного срока.
- Тип. Обслуживаемый или необслуживаемый. Во втором случае батарея не требует дополнительного ухода, но при глубоком переразряде её нельзя будет регенерировать.
- Заявленный ток. Чем выше параметр, тем ниже внутренне сопротивление, тем качественней модель.
Свинцово-кислотная батарея из-за потребительских характеристик – практически безальтернативный вариант для установки в автомобиле. При этом производители предлагают сотни вариантов, отличающихся по цене, техническим характеристикам, ориентированных на разных клиентов.
