Стартерные аккумуляторные батареи

Стартерные аккумуляторные батареи

Для чего нужны стартерные аккумуляторные батареи понятно каждому мало-мальски сведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией, обеспечением запуска двигателя мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая реже применяемая, но от того не менее значимая использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора.

 

Требования к аккумуляторной батарее

 

Требования к характеристикам пусковых аккуму­ляторных батарей в современных автомобилях постоянно растут. Дизельные двигатели и двига­тели с искровым зажиганием с большим рабочим объемом предъявляют высокие требования к хо­лодному запуску (высокий пусковой ток, особенно в мороз). Электрические системы в автомобилях с полным спектром электрооборудования требуют от аккумуляторных батарей большого количества энергии, если вырабатываемой генератором энер­гии временно не хватает, или (что нельзя недооце­нивать), когда двигатель выключен. Суммарная выходная мощность установленного электрообо­рудования, запитываемого в течение нескольких минут от аккумуляторной батареи, часто превышает 2 кВт. Кроме того, пиковый ток в рабочем режиме, который аккумуляторная батарея должна выдавать в течение дней и даже недель, состав­ляет много тысяч миллиампер.

Влияние температуры на обороты стартера и минимальные начальные обороты коленчатого вала двигателяПомимо этих аспектов, требующих однород­ного электропитания, аккумуляторные батареи в электрической системе автомобиля должны поддерживать задачи, требующие динамиче­ских импульсов с большим током, которые не могут быть обеспечены генератором столь же быстро (для переходных процессов, таких как процессы включения в электрическом усилителе руля). Кроме того, из-за очень большой естественной емкости двухслойного конден­сатора (несколько фарад) аккумуляторная батарея способна великолепно сглаживать пульсации тока в бортсети. Это помогает све­сти к минимуму и даже устранить проблемы с электромагнитной совместимостью.

Принимая во внимание вышесказанное, легко понять, почему столько вкладывается средств в оптимизацию характеристик акку­муляторных батарей в процессе производства и обеспечение их работы при обслуживании. Самые передовые аккумуляторные батареи — это те, что не просто обладают необходимыми электрическими свойствами, но и не требуют обслуживания, безопасны для окружающей среды и особенно безопасны в обращении. Ожидается, что на автомобили все чаще будут устанавливаться системы с двумя аккумуля­торными батареями и устройствами для из­мерения состояния заряда АКБ для повышения надежности электропитания путем предотвра­щения полного разряда и своевременной за­мены аккумуляторной батареи.

Несмотря на технический прогресс, следить за нормальным функционированием аккуму­ляторной батареи и электрической системы в целом обязан водитель. Отличная способность современных пусковых аккумуляторных бата­рей накапливать заряд оказывается бесполез­ной, если не удается достичь положительного зарядного баланса при регулярных коротких поездках по городу зимой (при высоком энер­гопотреблении и низких оборотах коленчатого вала двигателя). Вообще говоря, сохранение низкого заряда аккумуляторной батареи в те­чение длительного времени сокращает срок ее службы. Это сдвигает пусковые обороты колен­чатого вала двигателя в сторону предельных для холодного пуска (рис.1 «Влияние температуры на обороты стартера и минимальные начальные обороты коленчатого вала двигателя»).

Аккумуляторные батареи специально разра­батывают в целях удовлетворения отдельных требований электросистемы автомобиля по мощности пуска двигателя, емкости и вели­чине тока зарядки при температурах от -30°С до +60°С. Существуют дополнительные требо­вания для необслуживаемых аккумуляторных батарей, аккумуляторных батарей с защитой от вибраций.

Типичное напряжение бортсети составляет 12 В у легковых автомобилей и 24 В у грузо­вых; это достигается путем последовательного соединения двух аккумуляторных батарей на­пряжением 12 В.



Устройство аккумуляторной батареи

 

Компоненты аккумуляторной батареи

Автомобильные аккумуляторные батареи напря­жением 12 В содержат шесть последовательно соединенных и отделенных перегородками галь­ванических элементов в полипропиленовом кор­пусе (рис.2 «Необслуживаемая стартерная аккумуляторная батарея»). Каждый гальванический элемент включает наборы положительных и отрицатель­ных пластин. Эти наборы, в свою очередь, со­стоят из пластин (свинцовая решетка и активная масса) и микропористого материала (сепаратор), который изолирует пластины противоположных полярностей. Сепараторы образуют карманы, в которые погружаются пластины. Электролит представляет собой раствор серной кислоты, который проникает в поры пластин и сепараторы, а также в пустоты гальванических элементов. Полюсные выводы, соединительные элементы гальванических элементов и перемычки пластин выполнены из свинца; щели в перегородках межэлементных соединений тщательно уплотнены. Для обеспечения герметичной связи цельной крышки с корпусом аккумуляторной батареи используется процесс горячей опрессовки. На стандартных аккумуляторных батареях каждый элемент закрывается собственной пробкой с вентиляционным отверстием. Вентиляционные отверстия с закрученными пробками позволяют образующимся при зарядке аккумуляторной батареи газам улетучиваться. У необслуживае­мых аккумуляторных батарей, выполненных в герметичном исполнении, нет пробок заливных горловин, однако они также имеют вентиляци­онные отверстия.

Необслуживаемая стартерная аккумуляторная батарея

Материал решетчатых пластин аккумуляторной батареи

Пластины аккумуляторной батареи состоят из свинцовых решеток и активного материала, которым покрываются свинцовые решетки во время производствен­ного процесса. Активный материал положи­тельной пластины содержит пористый диоксид свинца (РbO2, оранжево-коричневого цвета), а отрицательной пластины — чистый свинец в виде «губчатого свинца» (РЬ, серого-зеленого цвета). Другими словами, чистый свинец также имеет крайне пористую форму.

По разным причинам (жидкотекучесть, об­работка, механическая прочность, стойкость к коррозии), для решеток используется сплав свинца с сурьмой. Стандартные способы из­готовления решеток — отливка, прокатка и штамповка.

Свинцово-сурьмяный сплав (PbSb)

Сурьма добавляется для придания твердости. Однако в течение срока службы аккумулятор­ной батареи из-за коррозии положительной решетки сурьма все больше отделяется. Она мигрирует к отрицательной пластине, проходя через электролит и сепараторы, и «отравляет» ее, образуя локальные гальванические пары. Эти гальванические пары повышают самораз­ряд отрицательной пластины и уменьшают на­пряжение газовыделения. Все это вызывает повышенный расход воды при перезарядке, что способствует высвобождению сурьмы. Этот механизм самовозбуждения приводит к постоянному снижению мощности на про­тяжении всего срока службы аккумуляторной батареи. Она становится неспособной достичь необходимого заряда, и электролит прихо­дится часто проверять.

Свинцово-кальциевый сплав (РbСа)

Кальций используется для повышения твердости отрицательных пластин. Кальций электрохимически неактивен при потенциальных условиях, существующих в свинцовых аккумуляторных батареях. Это означает, что предотвращается «отравление» отрицательной пластины и саморазряд.

Еще одним преимуществом является высо­кое напряжение газообразования, стабильное в течение срока службы, и связанный с этим расход воды (меньший по сравнению со спла­вом свинца с сурьмой).

Свинцово-кальциевые сплавы с добавлением серебра (РЬСаAg)

Помимо снижения содержания кальция и уве­личения содержания олова этот сплав также имеет определенный процент серебра (Ag). Он имеет более тонкую структуру решетки и показал себя крайне стойким даже при высо­ких температурах, ускоряющих коррозию. Это сказывается, когда происходит деструктивный перезаряд при высокой плотности электролита и (что в равной степени нежелательно) в пере­рывах в эксплуатации при высокой плотности электролита.

Свинцово-кальциево-оловянные сплавы (PbCaSn)

Этот сплав используется для решеток, изго­тавливаемых непрерывной прокаткой и штам­повкой, и содержит гораздо больше олова, чем РЬСаAg. Он отличается крайне высокой стойкостью к коррозии при небольшой массе решетки.



Заряд и разряд аккумуляторной батареи

 

Активными материалами в свинцово ­кислотной аккумуляторной батарее являются диоксид свинца (РbO2) на положительных пластинах, губчатый высокопористый свинец (Рb) на отрицательных пластинах и электро­лит-водный раствор серной кислоты (H2S04), который одновременно является ионным проводником. По сравнению с электролитом РbO2 и Рb принимают типичные напряжения (индивидуальные потенциалы). Их величины (независимо от полярности) равны сумме на­пряжений гальванических элементов, изме­ряемых снаружи (рис.3 «Электрические параметры аккумуляторной батареи»). Это приблизительно 2 В в режиме ожидания. Когда гальванический элемент разряжается, РЬO2 и РЬ реагируют с H2SO4, образуя PbSO4 (сульфат свинца). Электролит отдает ионы SO4 и его плотность уменьшается. Во время зарядки активные компоненты РbO2 и РЬ восстанавливаются из PbSO4 (см. главу «Электрохимия»).

Электрические параметры аккумуляторной батареи Кривые напряжения АКБ в зависимости от времени разряда при разных разрядных токах

Когда на аккумуляторную батарею подается разрядный ток, на ней создается напряжение в зависимости от величины тока и длительности разряда (рис.4 «Кривые напряжения АКБ в зависимости от времени разряда при разных разрядных токах»). Из рисунка также видно, что отбираемый у аккумуляторной батареи заряд зависит от величины тока.

Поведение аккумуляторной батареи при низких температурах

В принципе, при низких температурах химиче­ские реакции в аккумуляторной батарее проис­ходят медленнее. Поэтому пусковая мощность даже полностью заряженной аккумуляторной батареи снижается при падении температуры. Чем больше аккумуляторная батарея разряжа­ется, тем ниже плотность электролита. Так как плотность электролита уменьшается, то его точка замерзания повышается. Аккумулятор­ная батарея, электролит которой имеет низкую температуру замерзания, способна обеспечи­вать низкое значение тока, которого бывает недостаточно для пуска двигателя автомобиля.

Характеристики аккумуляторных батарей

 

Обозначение

Стартерные аккумуляторные батареи, из­готавливаемые в Германии, маркируются с указанием номинального напряжения, номи­нальной емкости и испытательного тока раз­ряда в холодном состоянии (например, DIN EN 50342, [1], [2], [3]). Стартерные аккумуля­торные батареи, изготавливаемые в Германии, идентифицируются девятизначным номером (ETN) согласно стандарту EN 50342. Этот но­мер содержит информацию о номинальном напряжении, номинальной емкости и низко­температурном испытательном токе.

Например: 555 059 042 означает: 12 В (первая цифра кода); 55 А-ч; специальный тип конструкции (059); низкотемпературный испытательный ток 420 А.

Емкость

Емкость — это время, в течение которого аккумуля­торная батарея способна отдавать определенный ток при заданных условиях. Емкость уменьшается по мере того, как увеличивается разрядный ток и уменьшается температура электролита.

Номинальная емкость

Стандарт DIN EN 50342 определяет номинальную емкость K20 как заряд, который аккумуляторная батарея способна отдать в течение 20 ч до напря­жения отсечки 10,5 В (1,75 В/элемент) при задан­ном постоянном разрядном токеI20 (I20=K20 /20ч) при 25 °С. Номинальная емкость аккумуляторной батареи зависит от количества используемого ак­тивного материала (масса положительных пла­стин, масса отрицательных пластин, электролит) и не влияет на количество пластин.

Низкотемпературный испытательный ток

Низкотемпературный испытательный ток Iсс (ранее IКР) показывает способность аккуму­ляторной батареи выдавать ток при низких температурах. Согласно стандарту DIN EN 50342, напряжение на выводах аккумулятор­ной батареи при Iсс и -18°С через 10 с после начала разряда должно составлять не менее 7,5 В (1,25 В на элемент). Более подробная информация о времени разрядки приведена в стандарте DIN EN 50342. Краткосрочное по­ведение аккумуляторной батареи вовремя раз­ряда при Icc, главным образом, определяется числом пластин, их площадью поверхности, а также промежутком между пластинами и материалом сепаратора.

Еще одной переменной, характеризующей пусковую реакцию, является внутреннее со­противление Ri. К полностью заряженной аккумуляторной батарее (12 В) при -18°С применимо уравнение: Ri < 4000/Icc (мОм), где Icc указывается в амперах. Внутреннее со­противление аккумуляторной батареи и другие сопротивления в контуре стартера определяют частоту проворачивания двигателя.



Типы аккумуляторных батарей

 

Необслуживаемые аккумуляторные батареи

Частота, с которой аккумуляторные батареи требуют обслуживания, существенно зависит от сплава, из которого состоят пластины. Ак­кумуляторную батарею с пластинами из сплава свинца с сурьмой (традиционные и с малым объемом обслуживания) требуется обслужи­вать через короткие интервалы из-за упомя­нутых выше недостатков. Они уже практически не используются в автомобилях.

Отрицательная пластина у не требующих об­служивания аккумуляторных батарей (гибридных) состоит из сплава свинца с кальцием (РЬСа) — в некоторых вариантах с добавлением серебра, а по­ложительная пластина изготавливается из сплава свинца с сурьмой (PbSb). Снижение количества сурьмы приводит к снижению потерь воды при зарядке вследствие уменьшения газообразования. Это приводит к увеличению интервалов обслу­живания по сравнению с аккумуляторными бата­реями, где используется только сплав с сурьмой. Еще одним преимуществом гибридной аккумуля­торной батареи является простота изготовления. Отрицательные решетчатые пластины из сплава свинца с кальцием обычно изготавливаются с помощью простой прокатки, а положительные, подверженные более интенсивным механическим нагрузкам из-за коррозии, изготавливаются из сплава с сурьмой по сложной технологии литья. Однако из-за содержания сурьмы гибридные ак­кумуляторные батареи редко отвечают высоким требованиям к низкому расходу воды в легковых автомобилях (менее 1 г/Ач).

Поскольку аккумуляторная батарея из сплава свинца с сурьмой имеют отличную стойкость к глубоким циклам, они в основ­ном используются в грузовых автомобилях и такси. Пластины аккумуляторной батареи для мотоциклов также изготавливаются из сплава свинца с сурьмой, так как частая эксплуатация в хорошую погоду и с длительными простоями зимой требует от аккумуляторнай батареи пре­восходной стойкости к глубоким циклам.

Полностью необслуживаемые аккумуляторные батареи

В полностью необслуживаемых аккумулятор­ных батареях обе пластины изготавливаются из сплава свинца с кальцием. Это позволяет увеличить срок службы аккумуляторной бата­реи при поездках на очень дальние расстояния. Кроме того, эти аккумуляторные батареи более стойки к длительному перезаряду. Это дости­гается посредством дальнейшей оптимизации пластины.

Улучшенная геометрия решетчатой струк­туры с улучшенной электрической проводимо­стью позволяет лучше использовать активный материал. Центральный язычок межэлемент­ного соединителя обеспечивает однородную фиксацию пластин внутри корпуса аккуму­ляторной батарей. Эта технология позволяет делать пластины примерно на 30 % тоньше (но прочнее) и увеличить количество пластин. Это делает возможным увеличение мощности холодного пуска без ущерба для качества.

Полностью необслуживаемые аккумулятор­ные батареи не требуют контроля уровня электро­лита и обычно не дают такой возможности. Они полностью герметизируются, за исключением двух вентиляционных отверстий. Пока электри­ческая система автомобиля работает нормально (т.е. постоянное напряжение ограничено макси­мальным значением), разложение воды уменьшается до такой степени (менее 1 г/Ач), что резервов электролита над пластинами хватает на весь срок службы батареи. Полностью необ­служиваемая аккумуляторная батарея имеет еще одно преимущество — крайне низкий саморазряд. Это позволяет хранить полностью заряженную АКБ по нескольку месяцев.

Из-за низкого саморазряда все полностью необслуживаемые АКБ заполняются электро­литом на заводе. Это позволяет избежать опас­ной утечки электролита на СТО и в дилерских центрах при его смешивании и добавлении.

Если полностью необслуживаемая аккумулятор­ная батарея заряжается вне автомобиля, то заряд­ное напряжение не должно превышать 2,3-2,4 В на один элемент, поскольку перезаряд с постоянным током или использование зарядных устройств с ваттной (W) характеристической кривой приводит к разложению воды (газообразование).

Современные полностью необслуживаемые АКБ имеют безопасную лабиринтную крышку с боковыми вентиляционными отверстиями, предотвращающими утечку электролита при наклоне АКБ на угол до 70°, а фритта также обеспечивает защиту внутренней части АКБ от внешних источников открытого пламени и искр. Герметизирующие пробки больше не требуются.

Для грузовых автомобилей предлагаются аккумуляторные батареи с пласти­нами из сплава с серебром, имеющие преиму­щества полностью необслуживаемых пусковых аккумуляторных батарей для легковых автомоби­лей. Полное отсутствие обслу­живания, позволяющее экономить — что нельзя недооценивать в грузоперевозках-сочетается с новой лабиринтной крышкой, предотвращающей утечку электролита. Использование центральной дегазации вместо дегазации через пробки озна­чает возможность установки фритты, защищаю­щей внутренность аккумуляторной батареи от внешних источников открытого пламени и искр.

Аккумуляторная батарея AGM

Аккумуляторные батареи AGM — батареи, у которых электролит связан ковриками из стекловолокна) хорошо зарекомендовали себя в ситуациях, когда к аккумуляторной батарее предъявляются повышенные требования. Эти батареи отличаются от батарей со свободным электролитом тем, что электролит в них связан ковриком из стекловолокна, расположенным между положительной и отрицательной пла­стинами вместо сепараторов.

Аккумуляторная батарея изолируется от окружающей среды клапанами (не пропускаю­щими воздух). За счет внутренней циркуляции внутри аккумуляторной батареи кислород, появляющийся на положительном электроде из-за газообразования, снова используется, объем создаваемого водорода подавляется, и поэтому потери воды сводятся к минимуму. Зта циркуляция становится возможной благодаря образованию между положительной и отрица­тельной пластинами небольших каналов, через которые транспортируется кислород. Клапаны открываются только при значительном повы­шении давления. Поэтому герметичная батарея AGM отличается крайне низкими потерями воды и совершенно не требует обслуживания.

Эта технология имеет и другие преимущества. Коврик гибкий — это значит, что пластину можно установить под давлением. Придавливание ков­рика к пластинам значительно уменьшает эф­фект осыпания и отделения активного материала. Это обеспечивает мощность, в три раза превы­шающую мощность сравнимых стартерных ак­кумуляторных батарей. Этот тип аккумуляторной батареи также хорош тем, что в случае разруше­ния корпуса аккумуляторной батареи, к примеру, при ДТП, обычно электролит не вытекает, так как связан ковриком из стекловолокна. Электро­лит не вытекает из АКБ даже при длительном переворачивании на 180°. Благодаря пористости коврика из стекловолокна достигается большой пусковой ток холодного пуска.

Другим преимуществом батареи AGM является предотвращение стратификации электролита. Когда аккумуляторная батарея со свободным электролитом циклически заряжается и разряжа­ется, формируется градиент плотности электро­лита, сверху вниз. Это происходит потому, что при зарядке аккумуляторной батареи на пластинах оказывается электролит большей плотности и в силу более высокого удельного веса опускается вниз и скапливается там, а электролит меньшей концентрации остается в верхней части галь­ванического элемента. Помимо всего прочего, стратификация электролита уменьшает и ем­кость, и срок службы аккумуляторной батареи. Стратификация электролита происходит в разной степени во всех АКБ со свободным электролитом. Однако в батареях AGM стратификация электро­лита предотвращается благодаря его впитыванию ковриками из стекловолокна.

При выборе места установки батареи AGM необ­ходимо избегать высоких температур, поскольку тепловая емкость у нее меньше, чем у аккуму­ляторной батареи со свободным электролитом.

Аккумуляторные батареи, стойкие к глубокому разряду

В силу своей конструкции (тонкие пластины, легкие сепараторы) пусковые аккумуляторные батареи меньше подходят для работы с частым глубоким разрядом — он вызывает интенсивный износ положительных пластин (в основном из-за отделения и осаждения активного материала). У аккумуляторных батарей, стойких к глубокому разряду, имеются сепараторы со стеклянными ковриками, поддерживающими относительно толстые пластины с положительным материалом и поэтому предотвращающие преждевременное осыпание пластин. Срок службы приблизительно в два раза превышает работу стандартной аккуму­ляторной батареи. Стартерные аккумуляторные батареи, стойкие к глубокому разряду с карман­ными сепараторами и нетканой обшивкой, имеют еще более длительный срок службы.

Виброустойчивые аккумуляторные батареи

У виброустойчивой аккумуляторной батареи блок пластин крепится к корпусу аккумуля­торной батареи с помощью герметизирующей смолы или пластмассы во избежание переме­щения этих двух компонентов относительно друг друга. Согласно DIN EN 50342-1, этот тип акку­муляторной батареи должен пройти 20-часовое испытание на синусоидальную вибрацию (при частоте 30 Гц) и должен выдерживать ускорение до 6g. Поэтому требования к ним примерно в 10 раз выше, чем к стандартным аккумуляторным батареям. Виброустойчивые аккумуляторные батареи используются в основном в грузовиках, строительных машинах и тягачах.

Аккумуляторные батареи повышенной надежности

Сочетают в себе характерные признаки виброустойчивых батарей и батарей глубокого разряда. Они используются в грузовиках, подвергающихся экстремальной вибрации, а также там, где обычным делом является циклический разряд.

Аккумуляторные батареи с увеличенным током

По конструкции этот тип аккумуляторных бата­рей схож с батареями, стойкими к глубокому разряду, но пластины у них толще и количество пластин меньше. Хотя низкотемпературный испытательный ток для них не указывается, их пусковая мощность намного ниже (на 35 — 40%), чем у стартерных аккумуляторных бата­рей того же размера. Эти аккумуляторные ба­тареи используются в условиях экстремальных циклических изменений работы, например, в качестве стартерных батарей.

Принцип работы стартерной аккумуляторной батареи

 

Заряд

В электросистеме автомобиля аккумуляторная батарея заряжается с ограничением величины напряжения. Это соответствует методу заряда IU, где зарядный ток аккумуляторной батареи автоматически уменьшается при повышении установившегося напряжения (рис.5 «Заряд аккумуляторной батареи на основе вольт-амперной характеристики IU»). Метод зарядки IU предотвращает повреждение из-за перезаряда и обеспечивает длительный срок службы аккумуляторной батареи.

Заряд аккумуляторной батареи на основе вольт-амперной характеристики IU

С другой стороны, зарядные устройства все еще работают по принципу постоянного тока или с ваттной (W) характеристической кривой (рис.6 «Заряд аккумуляторной батареи на основе ваттной характеристики W). В обоих случаях, по достижении пол­ного заряда он продолжается с чуть меньшим или возможно постоянным током. Это приво­дит к высокому расходу воды и последующей коррозии положительной решетки.

Разряд

Сразу после начала разряда напряжение акку­муляторной батареи падает до значения, ко­торое при продолжении разряда изменяется незначительно. Лишь незадолго до окончания разряда напряжение резко падает из-за ис­тощения одного или нескольких активных компонентов (материала положительных пластин, материала отрицательных пластин, электролита).

Саморазряд

Со временем аккумуляторные батареи разря­жаются — даже если к ним не подключена на­грузка. Современные аккумуляторные батареи с пластинами из сплава свинца с сурьмой в новом состоянии теряют около 4 — 8 % своего заряда в месяц. В процессе старения это значение может увеличиваться на 1 % и более каждый день из-за миграции сурьмы к отрицательной пластине до момента, когда аккумуляторная батарея пере­стает функционировать. Общее правило для влияния температуры: саморазряд удваивается на каждые 10 К увеличения температуры.

Аккумуляторные батареи с пластинами из сплава свинца с кальцием имеют значительно меньший саморазряд (около 3 % в месяц). Эта величина остается практически постоянной на протяжении всего срока службы.



Обслуживание аккумуляторных батарей

Во время работы аккумуляторных батарей с малым объемом технического обслуживания уровень электролита должен проверяться в со­ответствии с требованиями инструкции завода — изготовителя; когда это необходимо по показа­ниям, он должен пополняться до отметки МАХ дистиллированной или деминерализованной водой. Для минимизации саморазряда аккумуляторную батарею следует хранить в чистом и сухом месте. Рекомендуется также проверять плотность электролита перед наступлением зимы или, если это невозможно, измерять напряжение аккумуляторной батареи. Она должна повторно перезаряжаться, когда плотность электролита становится ниже 1,20 г/мл или напряжение дости­гает значения менее 12,2 В. Клеммы, контактные зажимы и установочные крепления должны быть покрыты кислотозащитной пластичной смазкой.

Аккумуляторные батареи, временно удаляе­мые из автомобиля на обслуживание, должны храниться в прохладном, сухом месте. Плотность электролита должна проверяться каждые 3-4 ме­сяца. Аккумуляторная батарея должна повторно перезаряжаться, когда плотность электролита становится ниже 1,20 г/мл или напряжение до­стигает значения менее 12,2 В. Аккумулятор­ные батареи, требующие мало обслуживания и необслуживаемые аккумуляторные батареи лучше всего перезаряжать по методу IU при максимальном напряжении 14,4 В. Этот метод обеспечивает адекватное время заряда порядка 24 часов без риска перезаряда. При использова­нии зарядного устройства с постоянным током или ванной (W) характеристикой при первых же признаках газовыделения ток (в амперах) должен быть уменьшен до максимум 1/10 но­минальной емкости аккумуляторной батареи, т.е. до значения 6,6 А у аккумуляторной батареи емкостью 66 Ач. Зарядное устройство должно быть отключено примерно через один час после этого. Помещение, где производится зарядка, должно хорошо проветриваться (кислородно­водородный газ вызывает риск взрыва, запре­щается наличие открытого пламени и искр). Работать необходимо в защитных перчатках.

Неисправности аккумуляторных батарей

Повреждения или неисправности аккумулятор­ных батарей, которые в конечном счете приво­дят к отказам (короткое замыкание, сопрово­ждающееся износом сепараторов или потерей активной массы, разрушение соединения между гальваническими элементами и пластинами), редко могут быть восстановлены ремонтом. Ак­кумуляторную батарею необходимо заменить. Внутренние короткие замыкания распознаются по сильно разнящейся плотности электролита в отдельных элементах (разность между мини­мальной и максимальной плотностью > 0,03 г/ мл). При возникновении обрывов цепи в соедини­телях гальванических элементов аккумуляторной батареи зачастую может отдавать небольшой ток и может заряжаться, но даже у полностью за­ряженной аккумуляторной батареи при попытке завести двигатель напряжение упадет.

Если в аккумуляторной батарее нет неисправ­ностей, но она устойчиво теряет заряд(признаки: низкая плотность электролита во всех гальваниче­ских элементах, отсутствие пусковой мощности) или перезаряжается (признаки: большая потеря воды), это говорит о неисправности электрообо­рудования (неисправен генератор, электрообору­дование остается включенным после выключе­ния двигателя из-за неисправности, к примеру, реле, регулятором напряжения выбрано слиш­ком маленькое или слишком большое значение, либо он вообще вышел из строя). В батареях, подвергающихся глубокому разряду в течение длительного времени, образующийся при раз­ряде мелкокристаллический сульфат свинца может превратиться в крупнокристаллический, что усложняет заряд аккумуляторной батареи.

В следующей статье я расскажу об объединении автомобильных систем в сеть.

Список литературы:

[1] DIN EN 50342-1: Lead-acid starter batteries — Part 1: General requirements and methods of test; German version EN 50342-1.

[2] DIN EN 50342-2: Lead-acid starter batteries — Part 2: Dimensions of batteries and marking of terminals; German version EN 50342-2.

[3] DIN EN 50342-4: Lead-acid starter batteries — Part 4: Dimensions of batteries forheavy vehicles; German version EN 50342-4.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *